[发明专利]识别定位装置、系统、实时跟踪系统

说明书

本公开提供了一种识别定位装置、系统、实时跟踪系统。识别定位装置，包括：光发射单元，用于发射线结构光；光反射单元，与所述光发射单元相对，用于将所述线结构光反射至待处理对象；拍摄单元，用于拍摄所述待处理对象的图像；识别定位单元，用于获得所述图像中的每个像素位置在所述模型下的三维位置点云并对所述点云进行分割获得所述点云的平面特征信息和/或交线特征信息以识别和/或定位所述待处理对象。本公开可以实现识别效率高、精度可靠、能够同时兼顾焊缝识别寻位和跟踪，提升了用户体验。

技术领域

本公开涉及测量领域，尤其涉及一种识别定位装置、系统、实时跟踪系统。

背景技术

在焊接机器人的工作过程中，由于上道工序来料一致性差、工装夹具设计有误差等原因，会导致工件焊缝有位置偏移、变形等问题，机器人无法直接通过示教回放的方式直接进行焊接，需要先通过传感器对焊缝进行测量、寻位，然后对焊接轨迹进行纠偏之后，才能正常进行焊接工作过程。在焊接过程中，因为存在工件受热变形等问题，往往还需要对焊缝进行实时跟踪，根据焊缝的实际位置动态修正焊接轨迹，以保证最终的焊接效果。

传统的焊缝测量寻位方案，是使用焊丝机械接触寻位、点激光传感器寻位、线激光传感器寻位、3D视觉寻位等。传统的焊缝跟踪一般都是使用线激光焊缝跟踪传感器。但是这些寻位、跟踪设备存在以下几个缺点：1.测量效率低，点激光或者线激光只有单一维度的信息，如果处理复杂的焊缝，需要机器人多次测量或者寻位，整体节拍时间增长，工作效率降低；2.合成精度不可靠，如果需要多次寻位共同计算焊缝信息，测量数据的合成依赖于机器人本身精度；3.3D相机测量效率高，但是存在价格昂贵，计算量大等问题，焊接过程中不能作为跟踪传感器使用，并且由于传感器体积限制，安装了3D相机后就不能安装其他传感器，无法实现焊缝的实时跟踪；4.线激光传感器虽然可以兼顾寻位和跟踪的功能，但是在寻位过程中需要借助机器人移动动态寻位进行焊缝起点识别，识别精度依赖于机器人本身精度，往往识别结果也不理想。

因此，当前焊缝测量寻位技术识别效率低、精度不可靠、无法同时兼顾焊缝识别寻位和跟踪的问题。

另外，在多关节机器人的制造与装配过程中，零部件往往是存在误差的。传统的机器人通过公差来让机器人的整体偏差控制在一定范围内。但是由于机器人是严格按照机器人的运动学运动的，其运动模型与实际必然是存在偏差的，这是导致机器人精度范围有限的主要原因。并且随着机器人的使用，导致零部件的磨损，会更加加剧这种偏差，使机器人无法更加精准的完成功能。

现有方案中的一种是，使用昂贵的激光跟踪仪来对装配好的机器人进行末端跟踪，结合复杂的算法，来得到机器人真实的装配后尺寸，从而弥补制造和装配尺寸与实际尺寸带来的误差。但是激光跟踪仪部署复杂，使用难度高，并且价格昂贵。同时，还有一种工业现场不借助外部传感器进行误差修正的方法：20点法，就是相对机器人固定摆放一个针尖，机器人变换不同姿态，人工将机器人工具末端对准外部针尖，采集20次机器人位置后对机器人的轴零点和工具进行补偿。该方法成本低，不受传感器部署约束，在工业现场应用广泛。但是该种标定方法依赖于人工对准针尖的精度，并且操作复杂繁琐。而其他的测量装置虽然可以测量机器人运动过程中的轨迹变化，但是其精度有限，不能达到与激光跟踪仪相同的效果。

目前激光跟踪仪使用复杂、价格昂贵以及其他的测量装置精度不足、操作复杂繁琐的问题有待解决。

发明内容

本公开正是为了解决上述课题而完成，其目的在于提供一种识别效率高、精度可靠、能够同时兼顾焊缝识别寻位和跟踪的识别定位装置、系统、实时跟踪系统。

本公开提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

为了解决上述技术问题，本公开实施例提供一种识别定位方法，采用了如下所述的技术方案，包括：

建立模型并对所述模型的装置进行标定；