[发明专利]一种智能三维焊缝自主寻迹方法

摘要

本发明属于自动化焊接技术领域，提供了一种智能三维焊缝自主寻迹方法，包括如下步骤，S1、相机标定：相机拍摄获取不同空间位置标定板的图像信息，根据拍摄的图像信息建立相应的方程组，解析得到内部参数矩阵和外部参数矩阵；S2：线激光平面标定；S3：手眼标定；S4：确定焊缝起点和终点；S5：焊缝轨迹规划。该智能三维焊缝自主寻迹方法，具备利用图像算法识别任意类型的焊缝坡口，并通过线激光三角测量法及视觉与机器人的标定算法，自主规划运动路径，从而实现对任意三维空间的焊缝进行自主寻迹，同时获得焊缝坡口的三维朝向信息，且通过自适应预摆的方式解决对直角或锐角拐点的寻迹。

主权项

1.一种智能三维焊缝自主寻迹方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、相机标定：相机拍摄获取不同空间位置标定板的图像信息，根据拍摄的图像信息建立相应的方程组，解析得到内部参数矩阵和外部参数矩阵，其中，内部参数矩阵包括相机图像坐标、物理图像坐标与相机坐标系的关系，外部参数矩阵包括相机坐标和世界坐标的转换关系；S2、线激光平面标定：线激光照射在不同空间位置的标定板上，相机实时拍摄获取不同平面线激光的投影信息，根据获取的投影信息建立相应的线激光平面方程式，代入外部参数矩阵和内部参数矩阵分别确定像激光平面与相机的关机以及图像像素坐标与线激光平面的关系；S3、手眼标定：控制器控制机器人的末端以各种姿态拍摄固定的标定板，根据手眼关系建立方程组获得相机坐标系到机器人末端坐标系的旋转变换矩阵，解析得到相机坐标系下焊缝相对于机器人坐标系下的位置关系；S4、确定焊缝起点和终点：通过相机拍摄焊缝形状，采用图像识别算法在可视化操作面板上选择焊缝的起点和终点，并将起点和终点的信息发送至控制器；S5、焊缝轨迹规划：控制器控制机器人运动到焊缝的起点，调整到沿着焊缝轨迹的前进方向，引导机器人沿焊缝轨迹运动，当相机检测到焊缝终点时，完成当前焊缝的寻迹，得到对应的焊缝轨迹信息，同时，在机器人运动时，机器人的末端带动相机实时记录当前焊缝在机器人坐标系下的位置信息以及线激光在焊缝处的位置信息，通过连续两帧或多帧的坐标信息，获取焊缝位姿信息，并将焊缝轨迹信息和焊缝位姿信息发送至控制器并保存。