[发明专利]一种基于贝叶斯网络的厚板T形接头焊接位置自主决策方法

权利要求书

1.一种基于贝叶斯网络的厚板T形接头焊接位置自主决策方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、根据视觉传感检测待焊焊缝轮廓的特征信息，将焊脚要求转换为视觉描述特征，并将焊缝填充状态判定为打底、填充和盖面焊接三个阶段；

步骤二、利用实时检测的焊缝轮廓特征点、焊缝填充判定状态建立贝叶斯网络模型，结合焊接位置的经验知识与实时识别的特征点坐标信息，计算各子节点的条件概率；

步骤三、利用估计后验重要抽样推理算法获得各焊缝轮廓特征点节点的后验概率，并基于最大后验概率规则选择相应特征点作为本次采样的焊接位置。

2.根据权利要求1所述厚板T形接头焊接位置自主决策方法，其特征在于：所述步骤一中根据视觉传感检测待焊焊缝轮廓的特征信息，具体步骤如下：

第一步：根据基于结构光的视觉传感采集的焊缝图像，将识别的焊缝轮廓细化为在垂直方向上有且只有一个焊缝数据点，采用公式(1)计算斜率：

其中x()、y()表示数据点的坐标；n表示每次计算涉及的数据点的数目，j表示数据点脚标，i表示与j相邻的数据点的脚标；

第二步：采用一维平滑滤波器进一步抑制斜率扰动；

第三步：采用高达50次的多项式对斜率数据进行非线性分段拟合：

f(x)＝a₁x⁵⁰+a₂x⁴⁹+…a₅₀ (2)

其中系数a₁,a₂,…a₅₀通过拟合的数据点的坐标确定；

第四步：首先将拟合结果代替原始斜率数据进行突变性检测，其次采用式(3)获取斜率单调区间及其所在位置，并根据各单调区间的斜率变化率标记各区间的长度，从大到小对其进行排序；

第五步：最后引入观察结果监督特征点的数目N，选取排序的前N个单调区间确定特征点的位置，由确定的单调区间确定特征点的位置。

3.根据权利要求1所述厚板T形接头焊接位置自主决策方法，其特征在于：所述步骤一中将焊脚要求转换为视觉描述特征，具体步骤如下：

第一步：根据接头焊脚要求尺寸K1和K2确定焊脚表面与腹板之间的夹角β；

第二步：识别焊缝轮廓特征点，从识别的特征点中确定腹板破口上边界点A，然后分别直线拟合腹板所在数据与底板所在数据，获得两个直线方程，确定其交点B；

第三步：在图像中过A点作直线，使得该直线与已拟合腹板数据获得的直线之间的夹角为β，且该直线与已拟合底板数据获得的直线的交点为D。

4.根据权利要求3所述厚板T形接头焊接位置自主决策方法，其特征在于：所述步骤一中将焊缝填充状态判定为打底、填充和盖面焊接三个阶段，具体步骤如下：

第一步：判定是否成立，式中表示最右侧的特征点的纵坐标，表示第i个特征点的纵坐标，当最右侧特征点在图像中的最下面，且最右侧特征点与其他特征点在竖直方向上的距离相差大于等于20像素时，当前焊接状态为打底焊接；

第二步：当焊缝轮廓识别出的最右端的特征点在点D的左边时，且焊接处于非打底焊时，当前焊接处于填充焊阶段；

第三步：当前焊接状态判定既不是打底焊阶段，也不是填充焊阶段，那么当前焊接状态判定为盖面焊阶段。