[发明专利]一种双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统

说明书

本发明公开了一种双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统,包括焊枪，及与焊枪电连接的焊接电源，及与焊接电源电连接的送丝机；还包括机器人系统，及与机器人系统电连接的水下双目视觉系统，及与双目视觉系统通过图像采集卡电连接的工控机，及放置于水下双目视觉系统下方的工件，所述机器人系统包括机器人，及与机器人电连接的机器人控制柜；所述水下双目视觉系统由水下双目视觉传感器和水箱光源构成。本发明的双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统，对直线对接焊缝和坡口焊缝进行采集试验，所采集焊缝清晰可见、干扰较少，完全可以用于水下焊缝跟踪。

技术领域

本发明涉及一种双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统，属于视觉机器人技术领域。

背景技术

通过双目视觉传感器进行机器人水下空间焊缝跟踪，焊缝图像的采集是第一步，只有采集到清晰的焊缝图像，才可得到焊缝轨迹，因此，设计一套适合的双目视觉系统，是机器人空间焊缝跟踪的关键，而对于水下双目视觉系统的设计，需考虑以下几方面的因素：一）由于在焊接过程当中，产生大量弧光，弧光几乎把整个焊缝都已经遮盖，因此，则必须过滤掉大部分的弧光；二）水对视觉系统也有一定的影响，尽管水可以吸收一部分的弧光，从而可以减轻弧光的辐射，这是有利的一面，但在较短距离下，水对电弧光谱的吸收作用是有限的；同时，由于水的存在，焊接时由于电弧的加热作用使水汽化，因而在焊接区域会产生大量汽泡，影响焊缝图像的清晰度；水下焊接过程中产生了大量的烟尘、各种金属飞溅，由于水的作用不能及时排开而聚集在焊缝区域周围，也在很大程度上影响摄取图像的清晰度；三）在水下，光线则会更暗，且随着水深的增加，光线进一步加弱直至没有光线；焊接时，在弧光照射下尽管又会看到焊缝，但是要比陆上更为模糊，对比度则更低；四）摄像头自身需要防水，因为拍摄过程在水下进行，特别是在实际的海洋修补过程中，水下深度达到数百米的情况下，要求摄像头要有特殊的防水外壳。因此，为了解决以上问题亟待设计一套适合水下的双目视觉系统。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统，对直线对接焊缝和坡口焊缝进行采集试验，所采集焊缝清晰可见、干扰较少，完全可以用于水下焊缝跟踪。

本发明的双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统，包括焊枪，及与焊枪电连接的焊接电源，及与焊接电源电连接的送丝机；还包括机器人系统，及与机器人系统电连接的水下双目视觉系统，及与双目视觉系统通过图像采集卡电连接的工控机，及放置于水下双目视觉系统下方的工件，所述机器人系统包括机器人，及与机器人电连接的机器人控制柜；所述水下双目视觉系统由水下双目视觉传感器和水箱光源构成。

进一步地，所述水下双目视觉系统、焊枪和工件放置于水箱中。

作为优选的实施方案，所述水下双目视觉传感器安装于机器人的末端手臂上，且与焊枪所在平面平行。

进一步地，所述水下双目视觉传感器通过图像采集卡与工控机电连接。

进一步地，所述工控机通过串口与机器人控制柜电连接。

进一步地，所述图像采集卡由左图像卡和右图像卡构成。

本发明与现有技术相比较，本发明的双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统，对直线对接焊缝和坡口焊缝进行采集试验，所采集焊缝清晰可见、干扰较少，完全可以用于水下焊缝跟踪。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的双目视觉机器人水下空间焊缝跟踪系统，包括焊枪，及与焊枪电连接的焊接电源，及与焊接电源电连接的送丝机；还包括机器人系统，及与机器人系统电连接的水下双目视觉系统，及与双目视觉系统通过图像采集卡电连接的工控机，及放置于水下双目视觉系统下方的工件，所述机器人系统包括机器人，及与机器人电连接的机器人控制柜；所述水下双目视觉系统由水下双目视觉传感器和水箱光源构成。