机器人焊接圆环轨迹方法及装置制造方法及图纸

技术编号:37244546 阅读:18 留言:0更新日期:2023-04-20 23:25
本申请公开一种机器人焊接圆环轨迹方法及装置,涉及计算机视觉检测领域,通过相机模组拍摄获取圆环标记的点云图像,通过噪点滤波获得拟合点云集合;从拟合点云集合中确定三个目标点云,根据建立的空间坐标系拟合构建目标球面方程和目标切面;基于拟合的目标球面和目标切面确定目标圆环方程,并根据圆环上选取的目标点云计算生成安插点云及其对应的空间坐标;基于安插点云和目标点云确定机器人机械手臂末端的姿态数据,并生成焊接点的运动轨迹。本方案在满足焊接精度要求的基础上,对含噪点的点云图像进行滤波,拟合出最接近的圆环方程,并使用最少点云数量确定出机器人机械手臂末端的姿态数据,提高圆环焊接效率。提高圆环焊接效率。提高圆环焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
机器人焊接圆环轨迹方法及装置


[0001]本申请涉及计算机视觉检测领域,特别涉及一种机器人焊接圆环轨迹方法及装置。

技术介绍

[0002]在精加工
,机器人焊接时需要通过相机模组拍摄工件,根据获取的图像画面内容进行识别或标记,实现空间定位,以确保机械手臂焊接的精度。
[0003]对于常规的图像识别,机械手臂可以根据工件上的标记精准焊接,但对于一些精加工领域,通过相机拍摄的点云不完整,导致出现较多的噪点,如果直接基于点云来加工机器人的焊接轨迹,会使得焊接轨迹不完整。尤其是针对圆环焊接点,在点云轨迹不完整或偏移等情况下,通过计算机视觉无法拟合出完整的圆环轨迹,所以焊接的轨迹必然不完整。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种机器人焊接圆环轨迹方法及装置,解决机器人焊接轨迹不完整和位置偏移的问题。
[0005]一方面,提供一种机器人焊接圆环轨迹方法,包括如下步骤:
[0006]通过相机模组拍摄获取圆环标记的点云图像,并通过噪点滤波获得拟合点云集合;
[0007]从所述拟合点云集合中确定三个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人焊接圆环轨迹方法,其特征在于,包括:通过相机模组拍摄获取圆环标记的点云图像,并通过噪点滤波获得拟合点云集合;从所述拟合点云集合中确定三个目标点云,并根据建立的空间坐标系拟合构建目标球面方程和目标切面;所述目标球面方程构建的目标球面上覆盖有除所述目标点云以外最多的拟合点云,所述目标切面为机器人焊接面;基于拟合的所述目标球面和所述目标切面确定目标圆环方程,并根据圆环上选取的目标点云计算生成安插点云及其对应的空间坐标;所述安插点云位于相邻所述目标点云之间,且位于目标圆环之内;基于所述安插点云和所述目标点云确定机器人机械手臂末端的姿态数据,并生成焊接点的运动轨迹。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过噪点滤波获得拟合点云集合,包括:提取点云图像中的所有点云,获得点云集合;所述点云集合中包含噪点数据;遍历所有点云,分别统计每个点云到K个邻居点云之间的平均邻居距离di;计算所有点云的平均邻居距离di的均值距离μ和标准差σ,将大于距离阈值d
max
的点云确定噪点数据,过滤后获得所述拟合点云集合;距离阈值d
max
表示如下:d
max
=μ+τσ其中,τ表示点云的比例系数。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述从所述拟合点云集合中确定三个目标点云,并根据建立的空间坐标系拟合构建目标球面方程和目标切面,包括:建立空间坐标系,并将所述拟合点云轮询组合,分别构建出若干组构建集和对应验证集,所述构建集中包含有三个拟合点云,用于构建球面方程,所述验证集中包含有除去构建球面方程外的其他拟合点云;分别基于每组的三个拟合点云坐标和组成的切面方程构建候选球面方程;将所述验证集中的所述其他点云代入所述候选球面方程中验证,确定球面所能覆盖的点云数量;将球面覆盖点云数量最多的所述候选球面方程确定为所述目标球面方程,对应目标构建集和目标验证集中包含的所有点云确定为目标圆环上的所述目标点云,所述目标点云所处的平面确定为所述目标切面。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于拟合的所述目标球面和所述目标切面确定目标圆环方程,并根据圆环上选取的目标点云计算生成安插点云及其对应的拟合安插点云,包括:根据所述目标圆环方程随机生成圆上的M个坐标点,并根据位置关系进行排序;根据欧拉公式分别计算相邻两个坐标点之间的距离D
i
,并根据以下公式计算安插点数Nu
i
:Nu
i
=D
i
/L其中,D
i
表示第i组相邻坐标之间的欧氏距离,Nu
i
表示第i组相邻坐标点之间需要安插的点数,L表示机器人手臂焊接轨迹的最大间隙;
根据相邻坐标点P1和P2构成的点云向量,计算两点向量上的第n个安插点P
i
,计算公式如下:如下:其中,表示两坐标点之间的向量。5.根据权利要求4所述的方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛继卢成浩刘国营席云斌
申请(专利权)人:无锡图创智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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