一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法技术

本发明专利技术提供了一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法，所述方法包括：建立了焊枪相对于焊缝位姿的数学模型，设计了基于焊枪沿着焊接方向倾角变化特征识别出交叉点的方法，基于路径规划判断交叉点所处位置范围的方法，发明专利技术了基于多传感信号融合技术识别交叉点的方法和基于多传感信号融合技术识别交叉点时识别精度的检测方法；通过本发明专利技术所述一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法，可提高90°折线角焊缝交叉点识别的稳定性、准确性和快速性，有助于实现90°折线角焊缝的机器自主焊接，可提高机器人对工厂恶劣环境的适应能力，使研究的焊接机器人能被应用到生产实际中，解决实际工程问题，产生经济效益。

A Method of Identifying 90 Degree Crossing Points of Angular Weld Based on Multi-Sensor Signal Fusion Technology

The invention provides a method for identifying 90 degree fillet weld intersection based on multi-sensor signal fusion technology. The method includes: establishing a mathematical model of the position and posture of the torch relative to the weld, designing a method for identifying the intersection point based on the inclination change characteristics of the torch along the welding direction, judging the position range of the intersection point based on path planning, and inventing a method based on multi-transmission. The method of identifying intersection points based on inductive signal fusion technology and the method of detecting the accuracy of identifying intersection points based on multi-sensor signal fusion technology; The method of identifying intersection points of 90 degree polygonal fillet weld based on multi-sensor signal fusion technology can improve the stability, accuracy and rapidity of identifying intersection points of 90 degree polygonal fillet weld, and help to realize 90 degree polygonal fillet weld. Autonomous welding of seams can improve the adaptability of robots to the harsh environment of factories, so that the welding robots studied can be applied to production practice, solve practical engineering problems and generate economic benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法
本专利技术涉及机器人
，具体为一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法。
技术介绍
目前，一些简单的焊缝已经基本实现了焊接自动化，由于结构设计的需要，工厂中位姿非连续变化的焊缝仍主要采用人工焊接完成，而90°折线角焊缝是工厂中一种典型的位姿存在突变的焊缝，此种焊缝的焊接量非常大，要实现90°折线角焊缝的机器自主焊接，需要解决90°折线角焊缝交叉点的机器识别，因此，有必要专利技术出一种90°折线角焊缝交叉点的识别方法，从而解决90°折线角焊缝机器自主焊接的关键技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术不足，提供一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法，使机器人准确识别出90°折线角焊缝的交叉点，解决90°折线角焊缝机器焊接的关键技术，有助于实现90°折线角焊缝的机器焊接。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法，所述方法包括：建立了焊枪相对于焊缝位姿的数学模型，设计了基于焊枪沿着焊接方向倾角变化特征识别出交叉点的方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法，其特征在于，所述方法包括：建立了焊枪相对于焊缝位姿的数学模型，设计了基于焊枪沿着焊接方向倾角变化特征识别出交叉点的方法，基于路径规划判断交叉点所处位置范围的方法，专利技术了基于多传感信号融合技术识别交叉点的方法和基于多传感信号融合技术识别交叉点时识别精度的检测方法；A.所述焊枪相对于焊缝位姿的数学模型为：用焊枪相对于焊缝的焊接偏差e、焊枪高度h、焊枪在竖直面内的倾角α、焊枪沿着焊接方向的倾角β和焊枪自转角度γ描述焊枪相对于焊缝的数学模型，焊枪相对于焊缝位姿的数学模型可表示为F＝(e,h,α,β,γ)；B.所述基于焊枪沿着焊接方向倾...

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感信号融合技术识别90°折线角焊缝交叉点的方法，其特征在于，所述方法包括：建立了焊枪相对于焊缝位姿的数学模型，设计了基于焊枪沿着焊接方向倾角变化特征识别出交叉点的方法，基于路径规划判断交叉点所处位置范围的方法，发明了基于多传感信号融合技术识别交叉点的方法和基于多传感信号融合技术识别交叉点时识别精度的检测方法；A.所述焊枪相对于焊缝位姿的数学模型为：用焊枪相对于焊缝的焊接偏差e、焊枪高度h、焊枪在竖直面内的倾角α、焊枪沿着焊接方向的倾角β和焊枪自转角度γ描述焊枪相对于焊缝的数学模型，焊枪相对于焊缝位姿的数学模型可表示为F＝(e,h,α,β,γ)；B.所述基于焊枪沿着焊接方向倾角变化特征识别出交叉点的方法包括：焊枪沿着焊接方向倾角的识别，利用模式识别方法识别出交叉点，基于焊枪倾角变化特征识别出交叉点时识别精度的检测方法；所述焊枪沿着焊接方向倾角的识别为：旋转电弧传感器带动电弧顺时针转动，沿着90°折线焊缝的第一条直线焊缝的方向焊接，以电弧旋转最左边的点为中心，在此点两边各取n个点，其中，5≤n≤16，以此2n+1个采样点(i,Ii)中采样电流Ii为纵坐标，采样序号i为横坐标，利用绝对差法进行直线拟合，拟合直线的斜率小于0，表示焊枪沿着焊接方向向后倾斜，斜率绝对值的大小与焊枪沿着焊接方向倾角的大小近似成线性关系，斜率的绝对值越大，焊枪沿着焊接方向倾角的绝对值也越大；拟合直线的斜率为正，表示焊枪沿着焊接方向向前倾斜，斜率的大小表示焊枪倾角的大小；所述利用模式识别方法识别出交叉点为：基于焊枪沿着焊接方向倾角变化特征，利用模式识别方法识别出90°折线角焊缝的交叉点，所述模式识别方法工作原理如下：式中，Hn表示当前焊接点的位置；H1表示当前焊接点位于90°折线角焊缝的第一段直线焊缝上；H2表示当前焊接点为90°折线角焊缝的交叉点；H3表示当前焊接点位于90°折线角焊缝的第二段直线焊缝上；kn表示当前拟合直线的斜率；kn-1表示前一次拟合直线的斜率；当焊接至交叉点时，由于焊缝姿态存在突变，焊枪沿着焊接方向的倾角发生突变，使焊接电流波形发生突变，kn-kn-1＞0.5表示拟合直线的斜率发生了突变；flag为交叉点标志，当flag的值为0时，表示未识别出90°折线角焊缝的交叉点，当flag的值为1时，表示已经识别出了90°折线角焊缝的交叉点；C.所述基于路径规划判断交叉点所处位置范围的方法为：焊接至交叉点时，焊枪实际转过的角度θ满足下式，θ理-δ＜θ＜θ理+δ式中，θ...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐健，林佳美，钟怡成，徐星，张华，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西,36