基于“一字”線結(jié)構(gòu)光掃描的鞋底軌跡自動(dòng)生成技術(shù)科研項(xiàng)目申報(bào)書(shū)-展示頁(yè)
2024-10-19 00:36本頁(yè)面
【正文】 新學(xué)院 聯(lián)系 電話 15757125524 電子 信箱 項(xiàng) 目 組 主要成員 姓名 年齡 性 別 專業(yè) 具體分工 黃中華 20 男 機(jī)械 電子工程 數(shù)學(xué)分析 王杰 20 男 機(jī)械電子工程 機(jī)器的搭建 謝奇志 22 男 機(jī)械設(shè)計(jì) 程序的整理 王軍 19 男 機(jī)械電子工程 資料的整理 項(xiàng) 目 指 導(dǎo) 教 師 姓名 武傳宇 性 別 男 出生 年月 主要研究方向 機(jī)器人技術(shù)及智能農(nóng)業(yè)裝備 近三年獲獎(jiǎng)成果：省部級(jí) 一 等獎(jiǎng) 一 項(xiàng) 近三年科研經(jīng)費(fèi) ___120___萬(wàn)元，年均 ____40____萬(wàn)元 4 項(xiàng) 目 主 要 內(nèi) 容 簡(jiǎn) 介 鞋底膠粘工藝是指利用粘膠劑將鞋幫、內(nèi)底、外底連接在一起的裝配方法 ，我們團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目是研究鞋底涂膠中掃描曲線部分，就是把鞋底放置在傳送帶上，通過(guò)工業(yè)相機(jī)，一字線激光機(jī)，把涂膠軌跡輸送到工業(yè)串聯(lián)機(jī)器人中。 二、項(xiàng)目的研究目的及意義 申請(qǐng)項(xiàng)目的必要性、目的及意義 制鞋業(yè)是浙江省推進(jìn)“機(jī)器換人”的重點(diǎn)行業(yè)。涂膠是制鞋過(guò)程中用工量最大、耗時(shí)最多，同時(shí)也是決定鞋質(zhì)量的關(guān)鍵工序。 本項(xiàng)目 基于“一字”線結(jié)構(gòu)光掃描的三維軌跡自動(dòng)生成技術(shù) ，并通過(guò)虛擬樣機(jī)仿真和搭建軌跡自動(dòng)生成平臺(tái)開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)研究，通過(guò)我們這項(xiàng)技術(shù)然后往后連接串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人，能較好地解決鞋底涂膠的自動(dòng)化難題。 5 項(xiàng)目的背景、主要內(nèi)容、技術(shù)水平及應(yīng)用范圍 一 項(xiàng)目實(shí)施背景 浙江省經(jīng)濟(jì)目前存在一系列結(jié)構(gòu)性問(wèn)題，即過(guò)多依賴低端產(chǎn)業(yè)、過(guò)多依賴低成本勞動(dòng)力、過(guò)多依賴資源要素消耗、過(guò)多依賴傳統(tǒng)市場(chǎng)和傳統(tǒng)商業(yè)模式、過(guò)多依賴低小散企業(yè)。 為實(shí)現(xiàn)浙江省經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整，集約節(jié)約要素資源、優(yōu)化勞動(dòng)力結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品附加值和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力， 2020 年浙江省委、省政府作出“全面推進(jìn)機(jī)器換人”的決策，鼓勵(lì)支持企業(yè)用先進(jìn)裝備替代低端勞動(dòng)力，進(jìn)而提高企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)以設(shè)備更新為載體的技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，以機(jī)器紅利替代人口紅利。浙江省制鞋產(chǎn)業(yè)主要集聚與溫州、溫嶺、麗水等地，總體自動(dòng)化水平低，勞動(dòng)生產(chǎn)率低下，工藝落后，是典型的勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，目前正面臨嚴(yán)重的招工難、用工成本巨大的問(wèn)題，迫切需要實(shí)行機(jī)器換人。然而，提升制鞋業(yè)整體自動(dòng)化水平困難巨大，其根本原因在于： ，一般皮質(zhì)鞋生產(chǎn)過(guò)程包括三個(gè)主要流程：裁斷、針車和成型。 ，一般主要產(chǎn)品款式生命期為一年，訂單從幾萬(wàn)雙到幾千雙不等。 6 鞋底膠粘工藝是指利用粘膠劑將鞋幫、內(nèi)底、外底連接在一起的裝配方法。目前國(guó)內(nèi)制鞋企業(yè)均采用手工操作或是手工半自動(dòng)操作，勞 動(dòng)生產(chǎn)率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，脫膠現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。 二 軌跡自動(dòng)生成技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 由于鞋類產(chǎn)品款式規(guī)格變化太快，機(jī)器人自動(dòng)涂膠系統(tǒng)必須具有軌跡自動(dòng)生成功能才能充分發(fā)揮其效用。 深圳開(kāi)發(fā)科技股份有限公司應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)采集鞋底圖像得到鞋底點(diǎn)膠軌跡 [1]。 DongSoo Kwon 等提出了一種根據(jù)鞋底輪廓線生成鞋底涂膠軌跡的方法 [2]。軌跡曲線是輪廓線在其主法線方向的一條偏置曲線，如圖 2所示。 圖 2 平面鞋底涂膠軌跡生成 圖 3 基于鞋面三維數(shù)據(jù)的涂膠軌跡生成 J. Y. Kim 提出了一種根據(jù)鞋底模型的三視圖和鞋幫的三維 CAD 激光掃描數(shù)據(jù)自動(dòng)生成機(jī)器 人涂膠軌跡的方法 [3]。而鞋面涂膠軌跡的提取方法則是基于鞋面的三維激光掃描數(shù)據(jù)在 CATIA 軟件中手動(dòng)生成，如圖 3 所示。但是存在明顯的缺陷，操作點(diǎn)坐標(biāo)的生成和提取各自在不同的軟件下進(jìn)行，不僅降低了效率而且還增加了誤差。該方法應(yīng)用機(jī)器視覺(jué)理論，用攝像頭和線激光掃描鞋幫底面自動(dòng)生成涂膠軌跡。軌跡曲線則通過(guò)鞋底輪廓線在其主法線方向的偏置得到，如圖 4 所示。 圖 4 基于機(jī)器視覺(jué)涂膠軌跡的生成 臺(tái)灣的陳振中開(kāi)發(fā)了一套應(yīng)用工業(yè)六軸機(jī)器人進(jìn)行鞋底自動(dòng)涂膠 系統(tǒng) [4]。系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合鞋底的 CAD 模型和視覺(jué)伺服技術(shù)，能自動(dòng)地獲得鞋底的涂膠軌跡，缺點(diǎn)是利用 Kinect 獲得鞋底三維信息并不很準(zhǔn)確，因此會(huì)影響鞋底的定位精度。但提取的軌跡所參考的坐標(biāo)系
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