[发明专利]一种焊点追踪方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种焊点追踪方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

使用3D目标识别系统初始定位目标，计算出初始焊接路径；

引导线扫激光沿初始焊接路径扫描焊缝，计算更新得到实际焊缝位置；

示教机器人引导激光焊接系统沿着所述实际焊缝位置移动；

根据激光引导系统检测的所述实际焊缝位置控制移动焊枪进行焊接；

所述使用3D目标识别系统初始定位目标，计算出初始焊接路径包括：

使用3D目标识别系统定位目标的位置姿态；

基于模型的初始焊点位置和姿态，使用图形界面编辑生成焊接路径以及每个焊点位置的焊接姿态；

使用焊缝类型自动匹配系统来自动匹配每一小段焊缝的焊缝类型；

所述使用焊缝类型自动匹配系统来自动匹配每一小段焊缝的焊缝类型包括：

定义焊缝类型库WeldS＝{s₁,s₂,…,s_N}，其中s_i为定义的4进制序列焊缝类型，N为类型库大小，N为正整数；

在模型上沿焊接方向的切线方向取连续的点{p₁,p₂,…,p_M}，其中p_i为取的三维点在模型上的三维坐标，M为取得的点数目；

设模型的Z方向垂直向上，定义局部焊点坐标系：

将三维坐标序列{p₁,p₂,…,p_M}投影到局部焊点坐标系的XZ平面上获得二维点序列

将二维点序列分段拟合直线{L₁，L₂，…，L_k}，其中直线L_i由序号从n_i到n_i+1-1的连续二维点拟合而成，计算得到分段直线的方向{g₁,g₂,…,g_k}，其中表示使用拟合直线的首尾点计算的直向方向，从而计算得到焊缝类型的4进制表示序列；

S＝{φ(g₁),φ(g₂),…,φ(g_k)}

其中，为将变化方向x转换为4进制值；

从焊缝类型库WeldS匹配当前的焊缝类型序列S，如果失败可进行手工干预选择。

2.根据权利要求1所述的焊点追踪方法，其特征在于，所述使用3D目标识别系统定位目标的位置姿态包括：获取目标位置在世界坐标系中的坐标X_w；目标位置的模型坐标X_m；以及目标姿态旋转矩阵[R_w2m,T_w2m]；

其中，X_w＝R_w2mX_m+T_w2m。

3.根据权利要求1-2任一项所述的焊点追踪方法，其特征在于，所述基于模型的初始焊点位置和姿态，使用图形界面编辑生成焊接路径以及每个焊点位置的焊接姿态包括：

预先定义在模型坐标系下的初始焊接点位置[x₁,x₂,…,x_N]及姿态旋转矩阵[R₁,R₂,…,R_N]，其中N为初始焊点路径点个数；

在当前的识别位置为[R_w2m,T_w2m]时，焊点路径点的位置为姿态旋转矩阵为其中

4.根据权利要求1所述的焊点追踪方法，其特征在于，所述引导线扫激光沿初焊接始路径扫描焊缝，计算更新得到实际焊缝位置包括：

激光平面坐标系的建立；

引导机器人使用工具坐标系Tool_L按照计算的当前目标的初始扫描路径进行线扫激光成像，获取焊缝三维信息，计算更新得到实际焊缝位置。