[发明专利]一种智能清洗机器人路径规划方法及系统

权利要求书

1.一种智能清洗机器人路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、深度相机采集待清洗物体特征部位和污迹区域的图像数据，并进行图像预处理，图像预处理包括通过中值滤波和高斯滤波对图像数据进行降噪处理，图像预处理还包括采用直方图均衡化消除图像数据的亮度差异；

S2、采用卷积神经网络对待清洗物体的污迹区域的图像数据进行识别与分割；

S3、结合待清洗物体的形状和尺寸的先验信息，对清洗机器人进行清洗路径规划。

2.根据权利要求1所述的智能清洗机器人路径规划方法，其特征在于，生成多个目标候选区域，采用卷积神经网络提取图像中目标候选区域的卷积特征，对目标图像数据进行分类，对调整后的样本候选框采用非极大值抑制，得到样本目标候选框。

3.根据权利要求1所述的智能清洗机器人路径规划方法，其特征在于，清洗机器人通过拖拽示教或程序指令示教的方式，记录对不同类型待清洗物体的清洗路径，将每种清洗路径单独封装为清洗路径工艺包智能清洗机器人路径规划方法，清洗路径工艺包包括直线型清洗路径、Z字型清洗路径、同心圆清洗路径和螺旋型清洗路径，清洗路径规划采用其中的一种或多种组合。

4.一种智能清洗机器人系统，其特征在于，采用如权利要求1-3任一项所述的智能清洗机器人路径规划方法，包括：

深度相机，设置于待清洗物体的上方，用于采集所述待清洗物体的污迹信息；

机械臂，具有多个自由度；

清洗模块，设置于所述机械臂的末端，用于清洗所述待清洗物体；

控制模块，用于根据所述深度相机采集的污迹信息，控制所述机械臂按清洗路径运动，以使所述清洗模块对所述待清洗物体进行清洗作业；

变位机平台，用于保持、一次变换或多次变换所述待清洗物体至预设清洗姿态。

5.根据权利要求4所述的智能清洗机器人系统，其特征在于，所述清洗模块为与所述机械臂连接的高压水枪，根据不同种类的所述待清洗物体的清洗路径相应设定所述高压水枪的喷水压力和流量，清洗路径上的不同路径段选择不同的喷水压力和流量。

6.根据权利要求4所述的智能清洗机器人系统，其特征在于，所述清洗模块为力控浮动刷头，所述力控浮动刷头包括6维力/力矩传感器、力控制器、浮动机构和刷头，所述刷头通过所述浮动机构和6维力/力矩传感器与所述机械臂连接，根据6维力/力矩传感器获得的数据，力控制器控制浮动机构，保持刷头与零部件物体表面的接触力恒定，进行零部件表面的接触式轻柔清洗。

7.根据权利要求4所述的智能清洗机器人系统，其特征在于，所述机械臂根据零部件物体的实际形态选择立式安装、倒挂式安装或是壁式安装，使机械臂末端的高压水枪或者力控浮动刷头与零部件物体表面有最大的清洗覆盖面积。

8.根据权利要求4所述的智能清洗机器人系统，其特征在于，所述机械臂的基座固定在滑动导轨上，以进行上下或左右移动。