一种智能飞机零件喷码标识方法、装置、存储介质及设备

技术领域

本申请实施例涉及飞机零件生产技术领域，尤其涉及一种智能飞机零件喷码标识方法、装置、存储介质及设备。

背景技术

随着中国经济的发展，中国航空运输业得到了快速发展，航空业是交通运输的重要组成部分，是支撑国民经济的先导性产业，对国民经济和社会发展以及对外开放发挥着越来越重要的作用。

近年来，航空零部件制造行业更是在国家大力发展航空事业的背景下，得到迅猛发展。目前，航空零部件制造行业中采用人工对飞机零件进行标识，且标识码为字符标识码。

人工对飞机零件进行标识，标识效率低，准确率低，人工成本高，标识码为字符标识码，字符承载信息有限，不能满足智能制造产品实施追溯、万物互联的要求。

发明内容

本申请实施例提供一种智能飞机零件喷码标识方法、装置、存储介质及设备，通过使用机器人喷码标识飞机零件，标识码为二维码，可以实现标识效率高，准确率高，降低了人工成本的效果，并且实现了飞机零件全生命周期追溯的效果。

第一方面，本申请实施例提供了一种智能飞机零件喷码标识方法，该方法包括：

读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息；

获得所述目标零件的位姿点云图；

将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的；

根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作。

第二方面，本申请实施例提供了一种智能飞机零件喷码标识装置，该装置包括：

目标零件的基础信息获取模块，用于读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息；

位姿点云图获取模块，用于获得所述目标零件的位姿点云图；

喷码路径轨迹规划模块，用于将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的；

喷码动作完成模块，用于根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作。

第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例所述的智能飞机零件喷码标识方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例所述的智能飞机零件喷码标识方法。

本申请实施例所提供的技术方案，读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息，以及获得目标零件的位姿点云图，并将位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，规划喷码路径轨迹，根据喷码路径轨迹生成控制指令，控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，完成喷码动作。通过执行本技术方案，通过使用机器人喷码标识飞机零件，标识码为二维码，可以实现标识效率高，准确率高，降低了人工成本的效果，并且实现了飞机零件全生命周期追溯的效果。

附图说明

图1是本申请实施例一提供的智能飞机零件喷码标识方法的流程图；

图2是本申请实施例二提供的智能飞机零件喷码标识过程的示意图；

图3是本申请实施例三提供的智能飞机零件喷码标识装置的结构示意图；

图4是本申请实施例五提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1是本申请实施例一提供的智能飞机零件喷码标识方法的流程图，本实施例可适用于对飞机零件进行喷码标识的情况，该方法可以由本申请实施例所提供的智能飞机零件喷码标识装置执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于用于喷码标识的智能终端等设备中。

如图1所示，所述智能飞机零件喷码标识方法包括：

S110、读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息。

其中，跟踪单可以是在货物装货前或装货时预先申请的一种包含货物信息的单子。通过跟踪单可以查询到货物的各种信息，例如，物流跟踪单可以通过物流的运输单号在物流系统里面查询物流公司运送某个包裹的具体位置路线信息；产品跟踪单可以查询到产品的日期、订单号、产品编号以及质检等信息。

其中，目标零件可以是智能飞机中需要进行喷码标识的零件。

其中，读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息，可以是采用扫码枪读取零件跟踪单上的信息，扫码枪是光学、机械、电子以及软件应用等技术紧密结合的产品，是一种电脑输入设备，可以实现对图像信息的处理、管理、存储或输出等操作。

在本技术方案中，可选的，读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息，包括：

读取零件跟踪单上的二维码，解析所述二维码关联的基础信息；其中，所述基础信息包括零件号、系列号、生产车间、出厂日期、操作人员、检验人员信息以及喷码的喷涂位置信息；

若确定所述二维码关联的基础信息与目标零件相匹配，则确认所述二维码关联的基础信息为目标零件的基础信息。

其中，二维码可以是在一维条码的基础上扩展出另一维具有可读性的条码，使用黑白矩形图案表示二进制数据，被设备扫描后可获取其中所包含的信息。

其中，若确定所述二维码关联的基础信息与目标零件相匹配，则确认所述二维码关联的基础信息为目标零件的基础信息，二维码关联的基础信息中包含有零件的各种信息，例如，零件号、系列号以及生产车间等，当二维码关联的基础信息与目标零件相匹配时，二维码关联的基础信息就是目标零件的基础信息。

通过读取零件跟踪单上的二维码，并对二维码进行解析，获得二维码关联的基础信息，当二维码关联的基础信息与目标零件相匹配时，二维码关联的基础信息为目标零件的基础信息，进而获得目标零件的基础信息，确认目标零件的基础信息，方便后续对目标零件进行喷码标识。

S120、获得所述目标零件的位姿点云图。

其中，点云可以是通过测量仪器得到的产品外观表面的点数据集合，其中，稀疏点云可以是使用三维坐标测量机所获得的点云，点数量比较少，且点与点的间距也比较大；密集点云可以是使用三维激光扫描仪或照相式扫描仪获得的点云，点数量比较大，且点与点的间距加密集。其中，位姿点云图可以是由产品外观表面的点数据集合构成的图像，位姿点云图中包含有产品的空间位置信息以及产品的姿态信息。

在本技术方案中，可选的，获得所述目标零件的位姿点云图，包括：

通过图像获取设备采用3D视觉技术对所需喷码标识零件进行拍照获得所述目标零件的位姿点云图。

其中，3D视觉技术可以是通过3D摄像头采集视野内空间每个点位的三维座标信息，通过算法复原智能获取三维立体成像的技术。常用的3D视觉技术有双目视觉技术、TOF、结构光和激光三角测量，其中，双目视觉可以是由两个参数相同的相机从两个不同角度同时拍摄来获取目标零件的两个图像，通过视差原理还原三维信息，进行形态和位置的三维重建；TOF可以是通过给目标零件连续发送光脉冲，然后用传感器接收从目标零件返回的光，通过探测光脉冲的飞行时间来得到目标零件的距离；结构光可以是一组由投影仪和摄像头组成的系统结构。用投影仪投射特定的光信息到目标零件表面后及背景后，由摄像头采集。根据目标零件造成的光信号的变化来计算目标零件的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间；激光三角测距法主要是通过一束激光以一定的入射角度照射被测目标零件，激光在目标零件表面发生反射和散射，在另一角度利用透镜对反射激光汇聚成像，光斑成像在CCD位置传感器上。当目标零件沿激光方向发生移动时，位置传感器上的光斑将产生移动，其位移大小对应被测目标零件的移动距离，可通过算法设计，由光斑位移距离计算出被测目标零件与基线的距离值。

其中，图像获取设备可以是3D摄像头，也可以是双目相机。

其中，通过图像获取设备采用3D视觉技术对所需喷码标识零件进行拍照获得所述目标零件的位姿点云图，可以是通过标定后的相机，得到同步曝光的目标零件的图像，然后利用视觉计算原理计算目标零件图像像素点的第三维深度信息，得到目标零件的三维空间位置信息，进而得到目标零件的位姿点云图。其中，相机的标定是为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中的对应点之间的相互关系，而建立的相机成像几何模型，这些几何模型的参数就是相机参数，求解参数的过程就是相机标定。常用的相机标定方法有基于主动视觉的相机自标定方法以及分层逐步标定方法等。其中，基于主动视觉的相机自标定方法是在所需位置拍摄图像，并利用拍摄的图像计算相机的内部参数以及外部参数；分层逐步标定方法是首先选出合适的图像作为参考，并以选定的图像作为基准进行后续相机的标定，计算出相机的各种未知参数。

通过3D视觉技术对所需喷码标识零件进行拍照获得目标零件的位姿点云图，拍照过程中不会轻易受到外界环境、复杂光线的影响，技术更加稳定，获得的目标零件的位姿点云图精度更高。

S130、将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的。

其中，喷码路径轨迹可以是机器人从机器人原点标定位置移动至喷码标识位置的坐标路径轨迹，其中，机器人原点标定位置可以是机器人某一点的位置，机器人原点标定位置是预先确定的，每个机器人都包含有机器人原点标定位置；坐标路径轨迹是机器人从机器人原点标定位置移动至喷码标识位置的多个坐标点构成的路径轨迹。

其中，将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹，模板库中的候选模板中包含有各种零件的位姿点云图，将获得目标零件的位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，根据机器人标定原点位置和所需喷码标识零件的喷码位置，进行喷码标识的路径轨迹进行规划，获得机器人喷码标识的路径轨迹。

在本技术方案中，可选的，将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的，包括：

将所述位姿点云图通过5G通信方式传输至云端服务器中，以对所述位姿点云图与所述云端服务器模板库中存储的候选模板进行匹配；

根据匹配结果，确定所述目标零件的空间位置和朝向信息，并基于所述空间位置和朝向信息规划喷码路径轨迹。

其中，空间位置可以是目标零件相对于机器人原点标定位置的相对空间位置。

其中，朝向信息可以是目标零件所需喷码标识位置所处的方向信息。

其中，基于所述空间位置和朝向信息规划喷码路径轨迹，可以是根据空间位置和朝向信息确定目标零件所需喷码标识位置与机器人原点标定位置之间的坐标路径轨迹，以规划喷码路径轨迹。

通过5G通信方式将位姿点云图传输至云端服务器中，传输速度更快，传输更加安全以及高效，且能耗较低。在云端服务器中，基于空间位置和朝向信息规划喷码路径轨迹，可以更加方便快捷的规划喷码路径轨迹。

S140、根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作。

其中，控制指令可以是控制机器人按照喷码路径轨迹移动，到达指定的位置，并触发喷码信号的喷涂操作。

在本技术方案中，可选的，根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作，包括：

接收喷码路径轨迹，并将所述空间位置和朝向信息通过5G通信方式传输给机器人，以控制所述机器人按照所述喷码路径轨迹到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂工作。

通过5G通信方式将目标喷码标识零件的空间位置和朝向信息传输给机器人，并控制机器人按照喷码路径轨迹到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂工作，使用机器人完成喷涂工作，使得标识效率高，降低了人工成本。

本申请实施例所提供的技术方案，首先读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息，使用3D视觉技术对所需喷码标识零件进行拍照获得目标零件的位姿点云图，并使用5G通信方式将位姿点云图传输至云端服务器中，将位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹，并根据喷码路径轨迹生成控制指令，控制机器人到达指定位置，触发喷码信号的喷涂操作，完成喷码动作。通过执行本技术方案，通过使用机器人喷码标识飞机零件，标识码为二维码，可以实现标识效率高，降低了人工成本的效果，并且实现了飞机零件全生命周期追溯的效果。

实施例二

图2是本发明实施例二中的智能飞机零件喷码标识过程的示意图，本实施例二在实施例一的基础上进行进一步地优化。具体优化为：在完成喷码动作之后，所述方法还包括：识别喷码结果中的待校验信息，与零件跟踪单上的信息进行比对，判断是否一致；若一致，则结束喷码。如图2所示，所述方法包括：

S210、读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息。

S220、获得所述目标零件的位姿点云图。

S230、将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的。

S240、根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作。

S250、识别喷码结果中的待校验信息，与零件跟踪单上的信息进行比对，判断是否一致。若一致，则执行S260；若不一致，则执行S270。

其中，喷码结果可以是二维码，二维码中包含有目标零件的各种信息，例如，可以是零件号、系列号、生产车间以及出厂日期等信息。

其中，识别喷码结果中的待校验信息，与零件跟踪单上的信息进行比对，判断是否一致，可以是获得目标零件喷码结果中的各种信息，将这些信息与零件跟踪单上的信息进行比对，并判断目标零件喷码结果中的各种信息是否与零件跟踪单上的信息一致。

S260、结束喷码。

其中，结束喷码，当目标零件喷码结果中的各种信息与零件跟踪单上的信息一致时，说明喷码结果正确，则结束喷码。

S270、发出告警信息。

其中，告警信息可以是提醒工作人员喷码标识错误的信息，例如，告警信息可以是红色告警灯亮或者蜂鸣器发出报警声等。

其中，发出告警信息，当目标零件喷码结果中的各种信息与零件跟踪单上的信息不一致时，说明喷码结果错误，则会发出告警信息。

本申请实施例所提供的技术方案，首先读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息，使用3D视觉技术对所需喷码标识零件进行拍照获得目标零件的位姿点云图，并使用5G通信方式将位姿点云图传输至云端服务器中，将位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹，并根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，控制机器人到达指定位置，触发喷码信号的喷涂操作，完成喷码动作，并对喷码结果进行校验。通过执行本技术方案，通过使用机器人喷码标识飞机零件，标识码为二维码，可以实现标识效率高，准确率高，降低了人工成本的效果，并且实现了飞机零件全生命周期追溯的效果。

实施例三

图3是智能飞机零件喷码标识装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括：

目标零件的基础信息获取模块310，用于读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息。

位姿点云图获取模块320，用于获得所述目标零件的位姿点云图。

喷码路径轨迹规划模块330，用于将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的。

喷码动作完成模块340，用于根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作。

在本技术方案中，可选的，目标零件的基础信息获取模块310，包括：

二维码关联的基础信息解析单元，用于读取零件跟踪单上的二维码，解析所述二维码关联的基础信息；其中，所述基础信息包括零件号、系列号、生产车间、出厂日期、操作人员、检验人员信息以及喷码的喷涂位置信息；

目标零件的基础信息确定单元，用于若确定所述二维码关联的基础信息与目标零件相匹配，则确认所述二维码关联的基础信息为目标零件的基础信息。

在本技术方案中，可选的，位姿点云图获取模块320，具体用于：

通过至少两个图像获取设备采用3D视觉技术对所需喷码标识零件进行拍照获得所述目标零件的位姿点云图。

在本技术方案中，可选的，喷码路径轨迹规划模块330，包括：

匹配单元，用于将所述位姿点云图通过5G通信方式传输至云端服务器中，以对所述位姿点云图与所述云端服务器模板库中存储的候选模板进行匹配；

喷码路径轨迹规划单元，用于根据匹配结果，确定所述目标零件的空间位置和朝向信息，并基于所述空间位置和朝向信息规划喷码路径轨迹。

在本技术方案中，可选的，喷码动作完成模块340，具体用于：

接收喷码路径轨迹，并将所述空间位置和朝向信息通过5G通信方式传输给机器人，以控制所述机器人按照所述喷码路径轨迹到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂工作。

在本技术方案中，可选的，所述装置还包括：

喷码结果校验模块，用于识别喷码结果中的待校验信息，与零件跟踪单上的信息进行比对，判断是否一致；

喷码结束模块，用于若一致，则结束喷码；

告警模块，用于若不一致，则发出告警信息。

上述产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种智能飞机零件喷码标识方法，该方法包括：

读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息；

获得所述目标零件的位姿点云图；

将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的；

根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作。

存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的智能飞机零件喷码标识的控制操作，还可以执行本申请任意实施例所提供的智能飞机零件喷码标识方法中的相关操作。

实施例五

本申请实施例提供了一种设备，该设备中可集成本申请实施例提供的智能飞机零件喷码标识装置。图4是本申请实施例五提供的一种设备的结构示意图。如图4所示，本实施例提供了一种设备400，其包括：一个或多个处理器420；存储装置410，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器420执行，使得所述一个或多个处理器420实现本申请实施例所提供的智能飞机零件喷码标识方法，该方法包括：

读取零件跟踪单上的信息，获取目标零件的基础信息；

获得所述目标零件的位姿点云图；

将所述位姿点云图与模板库中的候选模板进行匹配，以规划喷码路径轨迹；其中，所述候选模板是预先确定的；

根据所述喷码路径轨迹生成控制指令，以控制机器人到达指定位置，并触发喷码信号的喷涂操作，以完成喷码动作。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器420还实现本申请任意实施例所提供的智能飞机零件喷码标识方法的技术方案。

图4显示的设备400仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，该设备400包括处理器420、存储装置410、输入装置430和输出装置440；设备中处理器420的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器420为例；设备中的处理器420、存储装置410、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线450连接为例。

存储装置410作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块单元，如本申请实施例中的智能飞机零件喷码标识方法对应的程序指令。

存储装置410可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储装置410可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置410可进一步包括相对于处理器420远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置430可用于接收输入的数字、字符信息或语音信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏、扬声器等设备。

本申请实施例提供的设备，可以达到提高智能飞机零件喷码标识的速度以及处理效果的目的。

上述实施例中提供的智能飞机零件喷码标识装置、存储介质及设备可执行本申请任意实施例所提供的智能飞机零件喷码标识方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的智能飞机零件喷码标识方法。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。