[发明专利]移动焊接机器人焊前自寻迹的方法

权利要求书

1.一种移动焊接机器人焊前自寻迹的方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，移动焊接机器人以≤180°的角度前行，根据焊接坡口的特征模型搜寻到焊缝；

第二步，结合移动焊接机器人本体的姿态和焊缝坡口上的畸变特征，得到移动焊接机器人的初始切入角θ，当初始切入角θ小于20°且焊接方向为正时，执行第三步；当初始切入角θ在20°-180°范围内且焊接方向为正时，执行第四步；当初始切入角θ位于0°-180°大范围内而焊接方向为负时，执行第五步；

第三步，直接应用最小二乘法进行焊前自寻迹位姿调整，使移动焊接机器人位于焊缝的下方，且移动焊接机器人本体平行于焊缝，焊枪位于焊缝中心；

第四步，先对移动焊接机器人进行差位预调整，使焊枪回到焊缝中心，移动焊接机器人本体姿态和焊接方向一致，且使移动焊接机器人此时的切入角θ2≤20°，然后再应用最小二乘法进行焊前自寻迹位姿调整，使移动焊接机器人位于焊缝的下方，且移动焊接机器人本体平行于焊缝，焊枪位于焊缝中心；

第五步，先对移动焊接机器人进行过位预调整，使焊枪回到焊缝中心，移动焊接机器人本体姿态和焊接方向一致，且使移动焊接机器人此时的切入角θ4≤20°，然后再利用最小二乘法进行焊前自寻迹位姿调整，使移动焊接机器人位于焊缝的上方，移动焊接机器人本体与焊缝平行，且焊枪位于焊缝中心。

2.根据权利要求1所述的移动焊接机器人焊前自寻迹的方法，其特征是，第三步中所述的应用最小二乘法进行焊前自寻迹位姿调整，是移动焊接机器人直线前进s′，并实时采集焊缝偏差数据，然后利用最小二乘法辨识得到此时移动焊接机器人精确的切入角θ′，如果小于设定的阈值，自寻迹完成；否则，移动焊接机器人继续直线前进s″，然后根据切入角θ′作向焊接方向的转动半径为R的匀速圆周运动，直至使此时的切入角小于设定的阈值；

所述的转动半径R满足：R=(a-s′-s′′)cotθ′2-b]]>

其中：a为两驱动轮连线的中点到十字滑架中心的距离，b为焊枪尖端到十字滑架中心的距离，s′+s ″≤a。

3.根据权利要求1所述的移动焊接机器人焊前自寻迹的方法，其特征是，第四步中所述的差位预调整是指：移动焊接机器人直线前进s1，然后按照切入角θ1作向焊接方向的转动半径为R1的匀速圆周运动；

所述的转动半径R1满足：R1=(a-s1)cotθ12-b]]>

其中：a为两驱动轮连线的中点到十字滑架中心的距离，b为焊枪尖端到十字滑架中心的距离，5°≤θ-θ1≤10°，s1≤a。

4.根据权利要求1所述的移动焊接机器人焊前自寻迹的方法，其特征是，第五步中所述的过位预调整是指：移动焊接机器人直线前进s2，然后按切入角θ3作向焊接方向的转动半径为R2的匀速圆周运动；

所述的转动半径R2满足：R2=(a-s2)cotθ32+b]]>

其中：a为两驱动轮连线的中点到十字滑架中心的距离，b为焊枪尖端到十字滑架中心的距离，5°≤θ3-θ≤10°，s2≤a。