[发明专利]焊枪跟踪方法和爬行焊接机器人

权利要求书

1.一种焊枪跟踪方法，利用爬行焊接机器人上的跟踪控制器执行，其特征在于，所述爬行焊接机器人还包括车体、第一驱动装置、焊枪、姿态传感器、线性位移传感器，所述跟踪控制器与所述第一驱动装置、所述姿态传感器、所述线性位移传感器分别连接，所述焊枪与所述第一驱动装置连接；所述焊枪跟踪方法包括：

所述跟踪控制器接收所述姿态传感器在焊枪跟踪过程中按照预设时间间隔采集的所述车体的当前车体姿态角，并将各所述当前车体姿态角依次保存至第一数据集中；以及接收所述线性位移传感器在所述焊枪跟踪过程中按照预设时间间隔采集的焊缝的当前焊缝中点位置，并将各所述当前焊缝中点位置依次保存至第二数据集中；

在所述姿态传感器和所述线性位移传感器的数据采集时长达到预设时长时，分别调用第三数据集中保存的历史车体姿态角以及第四数据集中保存的历史焊缝中点位置；

分别计算各所述历史车体姿态角与对应的各所述当前车体姿态角的姿态角偏差量，以及分别计算各所述历史焊缝中点位置与对应的所述当前焊缝中点位置之间的位置偏差量；

根据所述姿态角偏差量和所述位置偏差量计算焊枪的实际偏移量，并根据所述实际偏移量控制所述第一驱动装置驱动所述焊枪进行位置调整以实现所述焊枪对所述焊缝的跟踪。

2.根据权利要求1所述的焊枪跟踪方法，其特征在于，所述爬行焊接机器人还包括用于进行焊缝坡口图像采集的图像采集传感器，所述预设时长T为T＝D/V，其中，D表示所述图像采集传感器到焊枪的距离，V表示爬行焊接机器人的爬行速度。

3.根据权利要求1所述的焊枪跟踪方法，其特征在于，所述实际偏移量ΔV的计算步骤包括:

ΔV＝ΔD*tan(ΔA)，其中，ΔD代表位置偏差量，ΔA代表姿态角偏差量。

4.根据权利要求1所述的焊枪跟踪方法，其特征在于，根据所述实际偏移量对所述焊枪的位置进行调整的步骤，包括：

基于所述实际偏移量计算所述焊枪的实际偏差脉冲数，根据所述实际偏差脉冲数控制所述第一驱动装置驱动所述焊枪进行位置调整。

5.根据权利要求1所述的焊枪跟踪方法，其特征在于，所述焊枪跟踪方法还包括：

在完成对所述焊枪的位置调整时，清空所述第三数据集中的历史车体姿态角以及所述第四数据集中的历史焊缝中点位置；

将所述第一数据集中的当前车体姿态角转存至所述第三数据集中以作为下一次进行焊枪位置调整时的历史车体姿态角，以及将所述第二数据集中的当前焊缝中点位置转存至所述第四数据集中以作为下一次进行焊枪位置调整时的历史焊缝中点位置。

6.根据权利要求1所述的焊枪跟踪方法，其特征在于，所述车体姿态角包括滚转角和俯仰角。

7.根据权利要求2所述的焊枪跟踪方法，其特征在于，所述爬行焊接机器人还包括跟踪滑块和用于驱动所述跟踪滑块的第二驱动装置，所述图像采集传感器和所述线性位移传感器安装于所述跟踪滑块，所述焊枪跟踪方法还包括：

接收焊枪跟踪过程中所述图像采集传感器采集的焊缝坡口实时图像，并基于该焊缝坡口实时图像计算得到所述焊缝的当前中点坐标值，提取所述当前中点坐标值中的当前横坐标值；

将所述当前中点坐标值中的当前横坐标值与目标调节值进行比对，若所述当前中点坐标值中的当前横坐标值和所述目标调节值存在偏差，则计算所述当前中点坐标值中的当前横坐标值和所述目标调节值之间的偏差量；

根据所述偏差量控制所述第二驱动装置驱动所述跟踪滑块进行位置调整，以使得在焊枪跟踪过程中实现所述图像采集传感器对所述焊缝中点的跟踪。

8.根据权利要求7所述的焊枪跟踪方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述图像采集传感器采集并发送的焊缝坡口图像；

根据所述焊缝坡口图像判断当前数据可信度是否大于预设值，若大于所述预设值，则判定可进入焊枪跟踪过程，并执行接收所述姿态传感器在所述焊枪跟踪过程中按照预设时间间隔采集的所述车体的当前车体姿态角，并将各所述当前车体姿态角依次保存至第一数据集中的步骤。