一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法技術

本發明專利技術公開了一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法。刺繡機器人包括機械臂、底線旋梭裝置、染線裝置、控制器。機械臂采用四軸工業機器人。底線旋梭裝置包括底座、第一電機以及旋梭。機械臂的末端固定有刺繡針頭。染線裝置包括染料部件，染料部件用于給繡線進行染色，染色后繡線穿于所述刺繡針頭上。控制器分別用于控制機械臂、第一電機、染線裝置，第一電機擴展為機械臂第五軸，染線裝置擴展為機械臂第六軸。本發明專利技術將充分發揮機器人靈活、快速、精準的特點，并與伺服電機協同工作，完成自動染線功能并繡出精美圖案。

【技術實現步驟摘要】
一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法
本專利技術屬于機械臂應用領域，具體是涉及一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法。
技術介紹
當今，隨著機器人技術和相應產業的發展，機器人應用領域逐漸擴展到更廣泛的文化類應用中，本專利技術的具有自動染線功能的刺繡機器人將傳統文化和現代科技結合，激發人們對傳統文化的關注和熱情。目前在智能刺繡領域，主要應用了工業繡花機，其原理是針頭固定不動，刺繡面進行移動來完成刺繡，因此需要龐大的機床及復雜的機械結構，成本較高，同時產品效率和耐用度都不高，目前仍限于工業化的批量生產中。目前的彩繡主要是采用不同顏色的繡線進行刺繡，在需要更換顏色的時候，自動縫紉機需要進行手動換線、剪線工序繁復，而工業繡花機自動剪線功能仍存在著剪線毛糙、剪不斷等問題。
技術實現思路
本專利技術實施例提供了一種具有自動染線功能的刺繡機器人及控制方法，以解決相關技術中存在的機械結構龐大且復雜、效率低、彩繡需要多條繡線同時手動換線剪線工序繁復、剪線毛糙的問題。根據本專利技術實施例的第一方面，提供一種具有自動染線功能的刺繡機器人，包括：底線旋梭裝置，所述底線旋梭裝置包括底座、安裝在所述底座上的第一電機以及安裝在所述第一電機上的旋梭；機械臂，所述機械臂的末端固定有刺繡針頭；染線裝置，所述染線裝置包括染料部件，所述染料部件用于給繡線進行染色，染色后的所述繡線穿于所述刺繡針頭上；控制器，所述控制器分別用于控制所述機械臂、第一電機和染線裝置。進一步地，所述底座包括總支架、安裝在總支架上的電機固定架和安裝在電機固定架上的可調節架，所述總支架固定在機械臂的機殼上，所述第一電機安裝在可調節架上。進一步地，所述刺繡針頭和所述旋梭總是保持在同一豎直線上。進一步地，所述染線裝置還包括第二電機，所述染料部件安裝在所述第二電機的轉軸上。進一步地，所述染料部件包括顏料盒和顏料筆頭，所述顏料筆頭從所述顏料盒獲取染料，所述顏料筆頭給繡線進行染色。進一步地，所述顏料筆頭有多個，多個所述顏料筆頭顏色不同。進一步地，還包括用于固定所述第二電機的支架。進一步地，還包括用于固定刺繡扇面的扇面固定架，所述刺繡針頭和所述旋梭對稱分布在所述扇面固定架的上下兩側。進一步地，還包括刺繡引導結構，用于將所述繡線從線筒出發引導至所述染線裝置染線側，最后穿過所述刺繡針頭末端后進行固定。本專利技術實施例還提供第一方面所述的一種具有自動染線功能的刺繡機器人的控制方法，該方法包括以下步驟：(1)建立以刺繡面中心為原點的平面坐標系；(2)對刺繡花樣進行識別處理，計算出所述刺繡針頭的行進路線數據，將所述行進路線數據轉化為包含位置信息和顏色信息的數據；(3)對所述位置信息進行坐標轉換，將圖案大小轉換為適合所述刺繡扇面的大小，生成相應坐標序列；(4)對所述顏色信息進行序列轉換，根據已規劃好的行進路線，計算出此次刺繡全程中每一針對應的顏色，生成相應顏色序列；(5)使用所述坐標序列和顏色序列控制機械臂和染線裝置進行刺繡和染色。本申請的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：由上述實施例可知，本申請采用底線旋梭裝置的第一電機來固定旋梭，采用機械臂來固定刺繡針頭，實現了復雜刺繡機械結構解列，提高了刺繡裝置的靈活性、可觀賞性；同時采用染線裝置給繡線進行染色，思路新穎，完全取代了傳統的多條繡線進行刺繡的方式，極大地避免了換線、剪線毛躁等多種問題；刺繡機器人的控制系統用于控制機械臂、第一電機和染線裝置，結構簡單、操作方便，成本較低，具有廣泛的應用前景。應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。附圖說明此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，并與說明書一起用于解釋本申請的原理。圖1為本專利技術實施例提供的一種具有自動染線功能的刺繡機器人的總體構架圖。圖2為本專利技術實施例提供的底線旋梭裝置示意圖。圖3為本專利技術實施例提供的染線裝置示意圖。圖4為本專利技術實施例提供的扇面固定架示意圖。圖5為本專利技術實施例提供的固定塊原理圖。圖6為本專利技術實施例提供的一種具有自動染線功能的刺繡機器人的控制器電氣連接圖。圖中：機械臂1、總支架2、電機固定架3、可調節架4、第一電機5、刺繡針頭6、旋梭7、第二電機8、染料部件9、第二電機支架10、刺繡面固定架11、上端孔12、下端孔13。具體實施方式這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。在本申請使用的術語是僅僅出于描述特定實施例的目的，而非旨在限制本申請。在本申請和所附權利要求書中所使用的單數形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應當理解，本文中使用的術語“和/或”是指并包含一個或多個相關聯的列出項目的任何或所有可能組合。應當理解，盡管在本申請可能采用術語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應限于這些術語。這些術語僅用來將同一類型的信息彼此區分開。例如，在不脫離本申請范圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”。參考圖1-圖6，本專利技術實施提供一種具有自動染線功能的刺繡機器人，包括：底線旋梭裝置，所述底線旋梭裝置包括底座、安裝在所述底座上的第一電機以及安裝在所述第一電機上的旋梭；機械臂，所述機械臂的末端固定有刺繡針頭；染線裝置，所述染線裝置包括染料部件，所述染料部件用于給繡線進行染色，染色后的所述繡線穿于所述刺繡針頭上；控制器，所述控制器分別用于控制所述機械臂、第一電機和染線裝置。由上述實施例可知，本申請采用底線旋梭裝置的第一電機來固定旋梭，采用機械臂來固定刺繡針頭，實現了復雜刺繡機械結構解列，提高了刺繡裝置的靈活性、可觀賞性；同時采用染線裝置給繡線進行染色，思路新穎，完全取代了傳統的多條繡線進行刺繡的方式，極大地避免了換線、剪線毛躁等多種問題；刺繡機器人的控制系統用于控制機械臂、第一電機和染線裝置，結構簡單、操作方便，成本較低，具有廣泛的應用前景。本專利技術實施例中，所述機械臂1采用三菱RH-3CH4018-1D-S11型四軸工業機器人，當然不僅限于此。本專利技術實施例中，所述底座包括總支架2、安裝在總支架上的電機固定架3和安裝在電機固定架上的可調節架4，所述總支架固定在機械臂的機殼上，所述第一電機5安裝在可調節架上。這樣保證第一電機和機械臂末端同步運動，可調節架保證第一電機可以根據實際情況微調位置，同時輔助電機固定架對電機進行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種具有自動染線功能的刺繡機器人，其特征在于，包括：/n底線旋梭裝置，所述底線旋梭裝置包括底座、安裝在所述底座上的第一電機以及安裝在所述第一電機上的旋梭；/n機械臂，所述機械臂的末端固定有刺繡針頭；/n染線裝置，所述染線裝置包括染料部件，所述染料部件用于給繡線進行染色，染色后的所述繡線穿于所述刺繡針頭上；/n控制器，所述控制器分別用于控制所述機械臂、第一電機和染線裝置。/n

【技術特征摘要】
1.一種具有自動染線功能的刺繡機器人，其特征在于，包括：
底線旋梭裝置，所述底線旋梭裝置包括底座、安裝在所述底座上的第一電機以及安裝在所述第一電機上的旋梭；
機械臂，所述機械臂的末端固定有刺繡針頭；
染線裝置，所述染線裝置包括染料部件，所述染料部件用于給繡線進行染色，染色后的所述繡線穿于所述刺繡針頭上；
控制器，所述控制器分別用于控制所述機械臂、第一電機和染線裝置。


2.根據權利要求1所述的一種具有自動染線功能的刺繡機器人，其特征在于，所述底座包括總支架、安裝在總支架上的電機固定架和安裝在電機固定架上的可調節架，所述總支架固定在機械臂的機殼上，所述第一電機安裝在可調節架上。


3.根據權利要求1所述的一種具有自動染線功能的刺繡機器人，其特征在于，所述刺繡針頭和所述旋梭總是保持在同一豎直線上。


4.根據權利要求1所述的一種具有自動染線功能的刺繡機器人，其特征在于，所述染線裝置還包括第二電機，所述染料部件安裝在所述第二電機的轉軸上。


5.根據權利要求1所述的一種具有自動染線功能的刺繡機器人，其特征在于，所述染料部件包括顏料盒和顏料筆頭，所述顏料筆頭從所述顏料盒獲取染料，所述顏料筆頭給繡線進行染色。


6.根據權利要求1所述的一種具有自動染線功能...

【專利技術屬性】
技術研發人員：惠悅，王韻楚，陳梅林，盧慧芬，吳敏，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33