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一种控制机器人末端焊枪的焊接作业的方法及装置 

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申请/专利权人:宝应帆洋船舶电器配件制造有限公司

摘要:本发明公开了一种控制机器人末端焊枪的焊接作业的方法及装置。本发明方法包括步骤:S1、对焊接工作区的上方由左相机、右相机组成的双目相机的图像信息进行焊缝粗定位处理,获得焊缝的三维起始点和起始向量;S2、对机器人末端的3D线激光相机的图像信息进行实时、同步的焊缝精定位和焊缝跟踪,通过所述焊缝精定位获得焊缝位置点对焊枪位姿进行实时调整;S3、根据步骤S1中的空间定位信息,在焊缝起始点和起始向量的方向上,控制机器人按照步骤S2执行起弧焊接至最后的焊缝位置点熄弧。本发明装置与上述方法相对应。本发明能够适用于多种类型工件的焊接任务,且能应对焊接过程中工件热变形和装夹松动移位等问题。

主权项:1.一种控制机器人末端焊枪的焊接作业的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:S1、对焊接工作区的上方由左相机、右相机组成的双目相机的图像信息进行焊缝粗定位处理,获得焊缝的三维起始点和起始向量;S2、对机器人末端的3D线激光相机的图像信息进行实时、同步的焊缝精定位和焊缝跟踪,通过所述焊缝精定位获得焊缝位置点对焊枪位姿进行实时调整;S3、根据步骤S1中的空间定位信息,在焊缝起始点和起始向量的方向上,控制机器人按照步骤S2执行起弧焊接至最后的焊缝位置点熄弧;步骤S1具体包括以下步骤:S1-1、对左相机、右相机的相互位置以及各相机的内参和畸变系数进行标定;S1-2、基于Faster-RCNN网络的焊缝识别模型识别焊缝区域;S1-3、基于PP-YOLOE-R网络的旋转框目标检测模型提取焊缝区域的焊缝起始点以及起始向量;S1-4、将双目相机获得的焊缝起始点和起始向量终止点分别进行像素匹配,获得焊缝的三维起始点和起始向量;在步骤S2中,所述通过所述焊缝精定位获得焊缝位置点以对焊枪位姿进行实时调整包括以下步骤:S2-1、对3D线激光相机和机器人进行手眼标定;S2-2、通过3D线激光相机获取焊缝的第一条激光条纹点云,使用RANSAC算法进行点云直线分割,使用空间直线最小二乘法对分割直线进行拟合,然后将空间直线延长求交点后获得当前激光条纹点云的焊缝位置点1;S2-3、控制机器人沿三维起始向量方向进行微小距离的直线移动,获取焊缝的第二条激光条纹点云,重复步骤S2-2获得第二条激光条纹点云的焊缝位置点2;S2-4、重复步骤S2-3至焊枪接近焊缝位置点1,使用已获得的焊缝位置点进行机器人轨迹规划,开启焊枪并按照规划的轨迹移动机器人,机器人移动过程中同步进行激光条纹点云获取、焊缝位置点计算和机器人轨迹规划,直到焊接至最后的焊缝位置点完成焊接作业。

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