[发明专利]车体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车体跟踪方法和爬行焊接机器人。其中，所述车体跟踪方法包括接收跟踪过程中所述姿态传感器采集并发送的车体姿态角，以及所述线性位移传感器采集到的焊缝的中点位置信息；将所述中点位置信息作为PID调节模型的输入以计算所述焊缝的焊缝走向角；将所述车体姿态角与所述焊缝走向角进行比对，根据比对结果控制所述第一驱动装置驱动所述车体进行跟踪角度的调整以实现所述爬行焊接机器人对所述焊缝的跟踪。本发明能够有效防止车体跟踪时出现超调后的轨迹振荡问题，提高车体跟踪轨迹的直线度。

技术领域

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

背景技术

目前，爬行机器人大多采用区间分段式跟踪，即爬行轨迹为S型轨迹，而且每次从开始跟踪到稳定状态需要较长时间，因此，导致现有爬行机器人存在转向角度很难控制、转向响应慢、车体跟踪轨迹直线度差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种车体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车体跟踪方法，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、姿态传感器和线性位移传感器；所述车体跟踪方法包括：

接收跟踪过程中所述姿态传感器采集并发送的车体姿态角，以及所述线性位移传感器采集到的焊缝的中点位置信息；

将所述中点位置信息作为PID调节模型的输入以计算所述焊缝的焊缝走向角；

将所述车体姿态角与所述焊缝走向角进行比对，根据比对结果控制所述第一驱动装置驱动所述车体进行跟踪角度的调整以实现所述爬行焊接机器人对所述焊缝的跟踪。

可选地，所述焊缝走向角θ的计算步骤包括θ＝(Max/N)×y，其中，Max为预设的最大焊缝走向角，N为正常数，y为与经PID调节模型计算出的所述线性位移传感器采集到的中心位置信息对应的数字量，-N≤y≤N。

可选地，所述车体姿态角包括俯仰角和滚转角，所述将所述车体姿态角与所述焊缝走向角进行比对，控制所述第一驱动装置驱动所述车体进行跟踪角度的调整的步骤，包括：

当所述滚转角大于第一预设值或小于第二预设值时，将所述焊缝走向角与所述俯仰角进行比对，若所述焊缝走向角大于所述俯仰角，则控制所述第一驱动装置驱动所述车体按照第一行进规则运行以进行跟踪角度的调整；或者

当所述俯仰角大于第一预设值或小于第二预设值时，将所述焊缝走向角与所述滚转角进行比对，若所述焊缝走向角大于所述滚转角，则控制所述第一驱动装置驱动所述车体按照第二行进规则运行以进行跟踪角度的调整。

可选地，所述第一预设值包括45度，第二预设值包括-45度。

可选地，所述爬行焊接机器还包括第二驱动装置、跟踪滑块和图像采集传感器，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；在执行接收跟踪过程中所述姿态传感器采集并发送的车体姿态角的步骤之前，所述车体跟踪方法包括：

接收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；

将所述当前中点坐标值中的横向坐标值与目标调节值进行比对，若所述横向坐标值和所述目标调节值存在偏差，则计算所述横向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移动进行位置调整，以使得在跟踪过程中实现所述图像采集传感器和所述线性位移传感器对焊缝中点位置的跟踪。

可选地，所述目标调节值通过以下步骤得到：