焊缝起点的自适应判断方法及焊接方法、设备、介质技术

本发明专利技术公开一种焊缝起点的自适应判断方法及焊接方法、设备、介质，所述判断方法包括：获取焊枪当前的位置，所述焊枪的当前位置位于焊缝起点的预设范围之内；使动视觉传感器按照预设路径进行步长可调的自适应搜索并获取搜索过程中产生的第一视频流；对所述第一视频流进行基于特征提取和要素匹配的实时分析，确定所述焊缝起点的图像，以及计算获得所述焊缝起点的三维坐标信息。本发明专利技术可利用焊枪上现有的视觉设备，让焊接机器人自动的快速寻找到焊缝起点，且不增加设备成本，有效的解决视觉引导焊接机器人中的起点确定问题，提高焊接系统效率，并节省大量的起点确定所耗费人工。并节省大量的起点确定所耗费人工。并节省大量的起点确定所耗费人工。

【技术实现步骤摘要】
焊缝起点的自适应判断方法及焊接方法、设备、介质


[0001]本专利技术涉及激光焊接
，尤其涉及一种焊缝起点的自适应判断方法。

技术介绍

[0002]目前带有视觉引导功能的焊接机器人正在替代传统的人工焊接岗位。经过编程，机器人可以自动寻找焊缝轨迹，并自行记录焊缝空间信息；并推导出焊枪的最佳姿态后，引导机器人进行焊接。但是目前所有的焊接动作之前仍然需要一个繁琐的人工确定焊缝起点的过程。即需要人工操作示教器，或者拖拽牵引机器人，使焊枪用准确的姿态对准焊缝的起点，便于在正确时间焊机起弧，然后开始后续的电弧焊接。这项工作仍然耗时耗力，没有把人工从体力劳动中充分的解放出来。
[0003]当前随着视觉技术特别是三维视觉技术和人工智能技术的发展，类似于人脸识别等的图像特征提取和要素特征匹配技术已经被多次证明了其有效性。然而，在当前的焊接流程中，即使是引入了视觉引导机器人，在起点确定这个关键步骤仍需要人工的干预与操作，如肉眼的现场判定。市场强烈呼唤能真正自动完成焊缝起点自适应寻找和确定的简单操作而又省工高效的方法。

技术实现思路

[0004]鉴于以上技术问题，本专利技术提供了一种焊缝起点的自适应判断方法及焊接方法、设备、介质，以提供解决现有带有视觉引导的电弧焊焊接机器人在实施焊接过程中的起点如何确定的问题，以及解决现有的焊接方法的繁琐、耗时且效率不高的问题。
[0005]本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
[0006]根据本专利技术的一方面，提出了一种焊缝起点的自适应判断方法，所述判断方法包括：获取焊枪当前的位置，所述焊枪的当前位置位于焊缝起点的预设范围之内；使动视觉传感器按照预设路径进行步长可调的自适应搜索并获取搜索过程中产生的第一视频流；对所述第一视频流进行基于特征提取和要素匹配的实时分析，确定所述焊缝起点的图像，以及计算获得所述焊缝起点的三维坐标信息。
[0007]进一步的，所述自适应搜索包括：以所述视觉传感器的当前位置为中心，设定一个规则立方体空间；使动所述视觉传感器在所述立方体空间内做全覆盖移动，且在移动时产生所述第一视频流；记录所述第一视频流中的每一帧所对应的所述视觉传感器的三维坐标信息。
[0008]进一步的，所述对所述第一视频流进行基于特征提取和要素匹配的实时分析，包括：对所述第一视频流抽帧截取视频图像，将截取出来的图像进行特征提取和要素匹配，并逐一进行运算打分。进一步的，在运算打分时，若得到分值高于阈值的图像，对其进行标记及请求工人确认是否将其作为所述焊缝起点的图像；或在运算打分结束后，将分值最高的图像作为所述焊缝起点的图像。
[0009]进一步的，所述计算获得所述焊缝起点的三维坐标信息，包括：启动视觉相机对所述焊缝起点进行拍照，基于所述视觉相机的位置，计算得到所述焊缝起点的三维坐标信息，其中，所述视觉相机与所述视觉传感器为相同的或不相同的。
[0010]进一步的，所述视觉传感器为相机或激光雷达中的一种。
[0011]根据本公开的第二方面，提供一种焊接方法，所述焊接方法包括：视觉传感器与机器人进行手眼标定；判断被焊接物的焊缝的起点；分别计算出焊枪和所述机器人的姿态；使动所述机器人带动所述视觉传感器从所述焊缝的起点出发，沿着所述焊缝扫描产生第二视频流，以及对所述第二视频流进行基于特征提取的实时分析，生成焊接轨迹，且在到达所述焊缝的终点时停止扫描；根据所述焊接轨迹，所述机器人带动所述焊枪，以及所述焊枪执行焊接；其中，在判断被焊接物的所述焊缝的起点时，执行如上述的判断方法。
[0012]进一步的，所述对所述第二视频流进行基于特征提取的实时分析，生成焊接轨迹，包括：对所述第二视频流抽帧截取视频图像，将截取出来的图像进行特征提取和与目标图像对比，得到所述焊缝的三维坐标信息，以及，根据所述焊缝的三维坐标信息得到所述焊接轨迹。
[0013]根据本公开的第三方面，提供一种焊接设备，所述设备包括：视觉传感器；机器人；焊枪；控制系统，所述控制系统包括：存储器，用于存储指令；控制器，用于执行所述指令以执行上述的焊接方法。
[0014]根据本公开的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的判断方法或/和焊接方法。
[0015]本公开的技术方案具有以下有益效果：
[0016]可利用焊枪上现有的视觉设备，实现包括确定当前位置，按制定路径进行运动视觉搜索，实时进行视觉图特征采集和比对打分等功能，让焊接机器人自动的快速寻找到焊缝起点，且不增加设备成本。有效的解决视觉引导焊接机器人中的起点确定问题，提高焊接系统效率，并节省大量的起点确定所耗费人工。
附图说明
[0017]图1为本说明书实施例提供的一种焊缝起点的自适应判断方法工作流程图；
[0018]图2为本说明书实施例中的焊接方法的工作流程图；
[0019]图3为本说明书实施例中一种焊接设备。
具体实施方式
[0020]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
[0021]此外，附图仅为本公开的示意性图解。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
[0022]如图1所示，本说明书实施例提供一种焊缝起点的自适应判断方法，所述判断方法包括步骤S101
‑
S103：
[0023]在步骤S101中，获取焊枪当前的位置，所述焊枪的当前位置位于焊缝起点的预设范围之内。
[0024]在步骤S102中，使动视觉传感器按照预设路径进行步长可调的自适应搜索并获取搜索过程中产生的第一视频流。
[0025]在步骤S103中，对所述第一视频流进行基于特征提取和要素匹配的实时分析，确定所述焊缝起点的图像，以及计算获得所述焊缝起点的三维坐标信息。
[0026]其中，使动视觉传感器的机器人本身知道自己的焊枪末端和视觉传感器的位置，原本用于视觉引导的相机，经过相机参数标定可以作为视觉传感器对周围进行视觉探测。通过对焊接机器人的运动路径做适当提前规划，可以对从某个焊枪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊缝起点的自适应判断方法，其特征在于，所述判断方法包括：获取焊枪当前的位置，所述焊枪的当前位置位于焊缝起点的预设范围之内；使动视觉传感器按照预设路径进行步长可调的自适应搜索并获取搜索过程中产生的第一视频流；对所述第一视频流进行基于特征提取和要素匹配的实时分析，确定所述焊缝起点的图像，以及计算获得所述焊缝起点的三维坐标信息。2.根据权利要求1所述的焊缝起点的自适应判断方法，其特征在于，所述自适应搜索包括：以所述视觉传感器的当前位置为中心，设定一个规则立方体空间；使动所述视觉传感器在所述立方体空间内做全覆盖移动，且在移动时产生所述第一视频流；记录所述第一视频流中的每一帧所对应的所述视觉传感器的三维坐标信息。3.根据权利要求1所述的焊缝起点的自适应判断方法，其特征在于，所述对所述第一视频流进行基于特征提取和要素匹配的实时分析，包括：对所述第一视频流抽帧截取视频图像，将截取出来的图像进行特征提取和要素匹配，并逐一进行运算打分。4.根据权利要求3所述的焊缝起点的自适应判断方法，其特征在于，在运算打分时，若得到分值高于阈值的图像，对其进行标记及请求工人确认是否将其作为所述焊缝起点的图像；或在运算打分结束后，将分值最高的图像作为所述焊缝起点的图像。5.根据权利要求1所述的焊缝起点的自适应判断方法，其特征在于，所述计算获得所述焊缝起点的三维坐标信息，包括：启动视觉相机对所述焊缝起点进行拍照，基于所述视觉相机的位置，计算得到所述焊缝起点的三维坐标信息，其中，所述视觉相机与...

【专利技术属性】
技术研发人员：马志凌，陈珉，陈梅，
申请(专利权)人：深圳市超准视觉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：