[发明专利]焊枪跟踪方法和爬行焊接机器人

说明书

本发明实施例提供一种焊枪跟踪方法和爬行焊接机器人。其中，在焊枪对焊缝的跟踪过程中，通过将姿态传感器采集到的车体姿态角和线性位移传感器采集到的焊缝中点位置滞后到焊枪到达姿态传感器、线性位移传感器进行数据采集时的采集位置时再对焊枪位置进行调节，能够有效提升焊枪跟踪精度，减少焊枪跟踪累积误差。

技术领域

本发明涉及机器人设计技术领域，具体而言，涉及一种焊枪跟踪方法和爬行焊接机器人。

背景技术

近年来，激光跟踪广泛用于机器人焊接跟踪，如可通过实时采集焊缝信息实现焊枪对焊缝的跟踪。但是在现有的焊枪跟踪过程中，激光传感器只能检测到焊接靠前的位置，加之焊接时强弧光的干扰无法直接检测焊接位置的焊缝信息，导致激光传感器与焊枪位置有一定的间距，换言之，现有技术中将激光传感器检测出来的当前焊缝信息当作焊枪位置处的焊缝信息进行焊接，容易造成焊枪的错误跟踪，且存在跟踪误差积累的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种焊枪跟踪方法和爬行焊接机器人，以改善上述问题。

一方面，本发明较佳实施例一种焊枪跟踪方法，应用于爬行焊接机器人上的跟踪控制器，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：

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；

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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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：

基于所述实际偏差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。

可选地，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。

可选地，所述车体姿态角包括滚转角和俯仰角。