一种机器人画人像平台的制作方法

本实用新型涉及机器人自动化控制领域，尤其涉及一种机器人画人像平台。

背景技术：

现有的机器人画人像平台多采用六自由度机器人实现，通过编程使六自由度机器人实现肖像漫画绘制，然而使用六自由度机器人存在速度慢，成本高的问题。另外现有机器人画人像平台一般采用串口通信与IO卡通信，无论是可扩展性与成本上都没有以太网通信易开发，易部署。另外，现有机器人画人像平台一般也没有安全隔离装置，只适合在实验室中测试使用，不能达到展示的目的，再者，在娱乐性上，特别是人机接口与人机互动上基本没有涉及。

技术实现要素：

本实用新型主要解决了现有机器人画人像平台存在速度慢，成本高，不易开发和部署，无安全隔离，缺少互动性的问题，提供了一种速度快，成本低，开发部署容易，互动性好的机器人画人像平台。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机器人画人像平台，包括平台框架，在平台框架内设置有图像采集机构、图像处理及轨迹生成机构、控制机构、画图机构，图像采集机构包括摄像头，图像处理及轨迹生成机构包括主控制端，控制机构包括控制器、电气控制PLC，画图机构包括至少一台SCARA机器人、伸缩画板装置，SCARA机器人前端安装有绘画执行装置，所述摄像头通过网络与主控制端相连，主控制端分别与控制器、电气控制PLC相连，控制器与SCARA机器人相连，电气控制PLC与伸缩画板装置相连。本实用新型提供一种以SCARA机器人为执行器的机器人画人像平台，主控制端为总控制端，通过网络传输数据控制控制器和电气控制PLC，进而控制SCARA机器人和伸缩画板装置进行绘画。本实用新型整个平台一体化，保证了安全同时又方便运输。摄像头用于对人进行拍摄图像。主控制端可以进行控制操作，对拍摄图像进行图像处理。控制器接收主控制端的信息，发送相应控制信号给电气控制PLC，电气控制PLC控制SCARA机器人和伸缩画板装置工作。摄像头与主控制端、主控制端与控制器之间都通过网络通信，使得平台他更易开发和部署。

作为上述方案的一种优选方案，所述平台框架包括上部展示区和下部硬件区，在展示区内设置有人形安装座，人像安装座包括躯干部和头部，所述摄像头安装在头部上，所述SCARA机器人具有两个，分别安装在躯干部两侧，所述主控制端安装在展示区一侧上，所述控制器、电气控制PLC都安装在硬件区内。本方案将平台做成一体化，保证了安全同时又方便运输。摄像头对用户进行拍摄，用户可以从主控制端看到生成的人像画，并通过主控制端选择满意的人像画，发送控制命令使平台进行绘制。

作为上述方案的一种优选方案，所述伸缩画板装置包括画板、工作台、气缸，工作台上设有滑轨，所述画板滑动设置在滑轨上，气缸固定在平台框架内，气缸的活动端与画板相固定，气缸与电气控制PLC相连。工作台具有两个工位，通过控制气缸对画板在两个工位内进行移动，移动到合适位置以便于SCARA机器人进行绘画。

作为上述方案的一种优选方案，所述绘画执行装置包括画笔和缓冲组件，画笔安装在缓冲组件上，画笔位于神社画笔装置上方。本方案画笔安装在缓冲组件上，使得画笔具有弹性，画笔在其轴线方向具有0~5mm的缓冲距离。缓冲组件可以采用弹簧，弹簧安装在画笔与固定物之间，通过弹簧给画笔提供弹力，这使得画笔在绘画时可以紧贴画板。

作为上述方案的一种优选方案，主控制端通过Ethernet总线分别与控制器、电气控制PLC相连。

作为上述方案的一种优选方案，所述主控制端采用一体式电脑，一体式电脑包括触摸式显示屏。主控制端采用一体式电脑，可以对摄像头拍摄图像进行显示，通过通过触摸进行操作，方便用户使用。使得用户更好的与平台进行人机互动，也提高了娱乐性。

作为上述方案的一种优选方案，所述平台框架有型材构成的框体，在框体上部设置有顶板，框体下部设置有底板，平台框架中间设置有隔板将平台框架分成上部的展示区和下部的硬件区，在展示区四周安装有玻璃罩，在硬件区四周安装有下封板。平台框架结构简单合理，制作方便，起到了安全隔离作用，能够达到展示目的。

作为上述方案的一种优选方案，所述SCARA机器人采用四自由度SCARA机器人。除了满足绘画要求外，速度更快，成本更低。

本实用新型的优点是：采用四自由度SCARA机器人，满足绘画要求外，速度更快，成本更低。通过网络进行通信，更易开发和部署。安全隔离，达到展示目的，具有人机互动功能，提高了娱乐性。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图；

图2是本实用新型的一种控制电路框架示意图。

1-平台框架 2-摄像头 3-主控制端 4-电气控制PLC 5-控制器 6-SCARA机器人 7-头部 8-躯干部 9-画板 10-气缸 11-隔板 12-顶板 13-底板 14-玻璃罩 15-下封板 16-画笔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例：

本实施例一种机器人画人像平台，如图1和图2所示，包括平台框架1，在平台框架内设置有图像采集机构、图像处理及轨迹生成机构、控制机构、画图机构。图像采集机构包括摄像头2，图像处理及轨迹生成机构包括主控制端3，主控制端采用一体式电脑，一体式电脑包括触摸式。控制机构包括控制器5、电气控制PLC4。画图机构包括至少一台SCARA机器人6、伸缩画板装置，SCARA机器人采用四自由度SCARA机器人，SCARA机器人前端安装有绘画执行装置。摄像头通过网络与主控制端相连，主控制端通过Ethernet总线分别与控制器、电器控制PLC相连，控制器与SCARA机器人相连，电气控制PLC与伸缩画板装置相连。

平台框架1由型材构成的框体，在框体上部设置有顶板12，框体下部设置有底板13，平台框架中间设置有隔板11将平台框架分成上部的展示区和下部的硬件区，在展示区四周安装有玻璃罩14，在硬件区四周安装有下封板15，图1中未画出，只是在相应位置标示下。

如图1所示，在展示区内设置有人形安装座，人像安装座包括躯干部8和头部7，摄像头安装在头部上，SCARA机器人具有两个，分别安装在躯干部两侧，主控制端安装在展示区一侧上，控制器、电气控制PLC都安装在硬件区内。

伸缩画板装置包括画板9、工作台、气缸10，工作台上设有滑轨，画板滑动设置在滑轨上，气缸固定在平台框架内，气缸的活动端与画板相固定，气缸与电气控制PLC4相连。

绘画执行装置包括画笔16和缓冲组件，画笔安装在缓冲组件上，画笔位于伸缩画板装置上方。

平台在使用时，用户在主控制端上进行操作，然后由人形安装座头部上的摄像头对用户进行拍摄，并传送到主控制端上生成人像画进行显示，用户在主控制端上可以进行选择和调整，在确定绘图后，控制器将图像生成机器人轨迹，由机器人进行绘制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了平台框架、摄像头、主控制端、电气控制PLC、控制器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。