一种基于单目视觉的鞋底喷胶设备及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109671123A(43)申请公布日2019.04.23(21)申请号201910100772.5G06T7/70(2017.01)(22)申请日2019.01.31A43D25/18(2006.01)(71)申请人泉州华中科技大学智能制造研究院地址362000福建省泉州市丰泽区北清东路518号泉州数控一代科技创新中心13楼申请人华中科技大学(72)发明人王平江余凌波元波陈达伟黄成陈子和邓少丰张顺林连志军张锴(74)专利代理机构泉州市文华专利代理有限公司35205代理人郭若山(51)Int.Cl.G06T7/80(2017.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种基于单目视觉的鞋底喷胶设备及方法(57)摘要本发明提供一种基于单目视觉的鞋底喷胶设备，包括传送带装置、视觉装置、机械手装置以及控制系统；本发明还提供一种基于单目视觉的鞋底喷胶方法，包括以下设备调试、获取图像、图像处理、获取测量坐标、提取轨迹点位、坐标变换和喷胶动作等步骤；本发明的设备及方法采用单目相机代替现有的双面视觉系统，成本相对较低，且结合了三维视觉测量检测速度快和机器人喷胶效率高、通用性强的优点，对任意鞋码尺寸、鞋形轮廓，都可以快速完成施胶工作，其施胶质量符合制鞋工艺的要求，节省了人工，降低了工人劳动强度及化学粘接剂对人体可能产生的损害。CN109671123ACN109671123A权利要求书1/2页1.一种基于单目视觉的鞋底喷胶设备，其特征在于，包括传送带装置、设置在所述传送带装置上的视觉装置、位于所述传送带装置旁的机械手装置以及分别与所述传送带装置、所述视觉装置和所述机械手装置通讯连接的控制系统，所述传送带装置的电机上设置有编码器，所述视觉装置包括设置在所述传送带装置的机架上的支架以及分别安装在所述支架上的单目相机和线激光器，所述单目相机与所述线激光器发出的光束在所述传送带装置的传送面上所形成的线条之间的间距以及所述机械手装置在所述传送带装置的传送面上的投影位置与所述线激光器发出的光束在所述传送带装置的传送面上所形成的线条之间的间距都为定值，所述机械手装置上安装有喷胶组件。2.如权利要求1所述的基于单目视觉的鞋底喷胶设备，其特征在于，所述单目相机和所述线激光器沿着所述传送带装置的传送方向依次布置，所述单目相机相对于所述线激光器靠近所述机械手装置，且所述单目相机的镜头位于所述单目相机背离所述机械手装置的一侧。3.如权利要求1所述的基于单目视觉的鞋底喷胶设备，其特征在于，所述传送带装置为直线式传送带装置，所述机械手装置为六关节串联机械手装置。4.如权利要求1所述的基于单目视觉的鞋底喷胶设备，其特征在于，所述喷胶组件包括连接座以及分别固定连接在所述连接座上的立面喷枪和中心喷枪，所述立面喷枪和所述中心喷枪之间呈八字形布置。5.一种基于单目视觉的鞋底喷胶方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，设备调试，将线激光器、单目相机和机械手装置沿着传送带装置的传送方向依次设置，所述传送带装置的电机上设置有编码器，对所述线激光器的激光平面以及所述单目相机的内参数和外参数进行标定，同时以所述单目相机为基准建立测量坐标系，以所述机械手装置为基准建立喷胶坐标系，获得标定结果数据以及所述测量坐标系和所述喷胶坐标系之间的坐标变换矩阵；S2，获取图像，在所述传动带装置工作时依次将鞋底放置在所述传送带装置的传送面上，且各鞋底的朝向相同，同时所述单目相机对所述线激光器发出的光束与所述传送带装置的传送面之间的交界位置进行连续拍照，获得图像，同时根据所述编码器获取两次连续拍照过程中所述传送带装置的编码数据；S3，图像处理，对步骤S2中获得的图像进行处理获得图像中的激光条纹，根据所述激光条纹判断图像中是否为存在鞋底影像的鞋底图像，同时判断所述鞋底图像是否为鞋底头帧图像或鞋底尾帧图像；S4，获取测量坐标，在所述鞋底图像上提取所述激光条纹两侧的最高点为目标像素点，根据所述标定结果数据将所述目标像素点映射转换到所述测量坐标系上获得测量坐标；S5，提取轨迹点位，对拍照时间相邻的所述鞋底头帧图像和所述鞋底尾帧图像以及拍照时间位于上述鞋底头帧图像和上述鞋底尾帧图像之间的各所述鞋底图像对应的所述测量坐标进行坐标偏移获得鞋底的测量轨迹点位，坐标偏移的偏移量根据所述编码数据计算获得；S6，坐标变换，当与所述轨迹点位对应的鞋底被输送到预定位置后，所述传送带装置停止传送，同时根据所述坐标变换矩阵将所述测量轨迹点位变换为基于所述喷胶坐标系的喷胶轨迹点位；2CN109671123A权利要求书2/2页S7，喷胶动作，所述机械手装置根据所述喷胶轨迹点位执行对鞋底的喷胶动作。6.如权利要求5所述的基于单目视觉的鞋底喷胶方法，其特征在于，