【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及机器人，特别涉及一种焊缝跟踪方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质。
技术介绍
1、随着机器人技术的飞速发展，工业生产的各个环节均有工业机器人的参与，比如组装工作、焊接工作等等。工业机器人在参与焊接工作时，可以自动追踪焊缝进行焊接，但焊缝由于加工精度等原因会与理论上的位姿和尺寸存在偏差，为了应对这一困难，工业机器人可以基于焊缝跟踪算法根据外部传感器获取的焊缝的实际信息，实现对实际焊缝的跟踪焊接。
2、然而，随着需要进行焊接加工的部件越来越复杂，焊缝也越来越复杂，传统的焊缝跟踪算法在复杂的、弯曲的、有大角度变化的焊缝方面表现不佳，无法实现有效的焊缝跟踪，导致焊接加工出的产品不符合生产需求。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的在于提供一种焊缝跟踪方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质，能够高质量地对复杂焊缝进行有效跟踪，提升焊接加工出的产品的质量，从而提升工厂的口碑和效益。
2、为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种焊缝跟踪方法，应用于机器人，所述方法包括以下步骤：通过所述机器人上装配的外部传感器，获取目标实际焊缝点位的点位信息；将所述点位信息存入缓存区，并对所述缓存区内存储的所有点位信息进行样条拟合；基于所述样条拟合得到的拟合样条和预设的示教基准焊缝路径，得到跟踪系数曲线；根据所述示教基准焊缝路径和所述跟踪系数曲线，确定所述目标实际焊缝点位对应的实际插补点的信息，并根据所述实际插补点的信息进行焊接。
3、本申请的实施例还
4、本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的焊缝跟踪方法。
5、本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的焊缝跟踪方法。
6、本申请的实施例提供的焊缝跟踪方法、系统、电子设备和计算机可读存储介质，机器人进行焊接工作时，需要先通过自身装配的外部传感器，获取目标实际焊缝点位的点位信息，将目标实际焊缝点位的点位信息存入缓存区，并对缓存区内存储的所有点位信息进行样条拟合，随后基于样条拟合得到的拟合样条和预设的示教基准焊缝路径，得到跟踪系数曲线，再根据示教基准焊缝路径和跟踪系数曲线，确定目标实际焊缝点位对应的实际插补点的信息，最后再根据目标实际焊缝点位对应的实际插补点的信息进行焊接。考虑到传统的焊缝跟踪算法在面对复杂的、弯曲的、有大角度变化的焊缝情况时表现不佳，无法实现有效的焊缝跟踪，导致焊接加工出的产品不符合生产需求，因此本申请的实施例基于样条拟合技术，综合考虑示教基准焊缝路径、以及机器人行进过的实际焊缝点位的点位信息，对目标实际焊缝点位进行修正，即得到目标实际焊缝点位对应的实际插补点的信息，根据实际插补点的信息进行焊接，从而能够高质量地对复杂、弯曲、大角度焊缝进行有效跟踪，提升焊接加工出的产品的质量，从而提升工厂的口碑和效益。
7、在一些可选的实施例中，所述对所述缓存区内存储的所有点位信息进行样条拟合，包括：在所述缓存区已经存储四个点位信息的情况下，对所述缓存区内存储的所有点位信息进行首次样条拟合，得到首次拟合样条；其中，所述四个点位信息分别为第一点位信息、第二点位信息、第三点位信息和第四点位信息；根据所述第一点位信息、所述第二点位信息、所述第三点位信息和所述第四点位信息，确定所述首次拟合样条的一阶边界条件和二阶边界条件；在所述缓存区已经存储五个点位信息，并进行新一次的样条拟合的情况下，直接将所述首次拟合样条的一阶边界条件和二阶边界条件，作为新一次的样条拟合得到的拟合样条的一阶边界条件和二阶边界条件。当缓存区存储的点位信息少于四个时，样条拟合没有意义且浪费资源，当已经存储有四个点位信息时再进行首次样条拟合，保证拟合的基础信息足够，这样确定的样条的一阶边界条件和二阶边界条件科学准确，保证后续样条拟合的效果足够好。当后续进行样条拟合时，不再确定一阶边界条件和二阶边界条件，直接使用首次拟合样条的一阶边界条件和二阶边界条件即可，兼顾样条拟合的准确性、效率和计算成本。
8、在一些可选的实施例中，通过以下公式，根据所述第一点位信息、所述第二点位信息、所述第三点位信息和所述第四点位信息，确定所述首次拟合样条的一阶边界条件和二阶边界条件：si＝|qi-qi-1|,i＝1,2,3,4，其中，q1为所述第一点位信息，q2为所述第二点位信息，q3为所述第三点位信息，q4为所述第四点位信息，q′s为所述一阶边界条件，q″s为所述二阶边界条件。
9、在一些可选的实施例中，在所述缓存区已经存储的点位信息的数量等于预设的存储阈值的情况下，当所述机器人焊接完所述目标实际焊缝点位和/或所述外部传感器获取到新的目标实际焊缝点位的点位信息时，移除所述缓存区中存储时间最长的点位信息。限制缓存区的容量，可以保证进行样条拟合时所使用的计算资源不会太多，拟合时间不会太长，进一步提升焊缝跟踪的精度和速度。
10、在一些可选的实施例中，所述基于所述样条拟合得到的拟合样条和预设的示教基准焊缝路径，得到跟踪系数曲线，包括：根据所述预设的示教基准焊缝路径和所述机器人已完成焊接的实际焊缝点位，确定剩余的所述示教基准焊缝路径的长度；根据所述拟合样条的长度和所述示教基准焊缝路径的长度，确定跟踪系数；基于具有二阶连续性质的拟合曲线对所述跟踪系数进行拟合，得到跟踪系数曲线。
11、在一些可选的实施例中，所述根据所述示教基准焊缝路径和所述跟踪系数曲线，确定所述目标实际焊缝点位对应的实际插补点的信息，包括：在所述示教基准焊缝路径中确定所述目标实际焊缝点位对应的规划插补点，以及所述目标规划插补点的上一个规划插补点；根据所述目标规划插补点和所述目标规划插补点的上一个规划插补点，确定所述目标实际焊缝点位对应的规划增量；根据所述目标实际焊缝点位对应的规划增量、所述跟踪系数曲线、以及在进行样条拟合时使用的样条拟合函数，确定所述目标实际焊缝点位对应的实际插补点的信息。
12、在一些可选的实施例中，所述根据所述目标规划插补点和所述目标规划插补点的上一个规划插补点，确定所述目标实际焊缝点位对应的规划增量，通过以下公式实现：dqi＝|pi-pi-1|，其中，pi表示所述目标规划插补点，pi本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种焊缝跟踪方法，其特征在于，应用于机器人，包括：
2.根据权利要求1所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，所述对所述缓存区内存储的所有点位信息进行样条拟合，包括：
3.根据权利要求2所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，通过以下公式，根据所述第一点位信息、所述第二点位信息、所述第三点位信息和所述第四点位信息，确定所述首次拟合样条的一阶边界条件和二阶边界条件：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，在所述缓存区已经存储的点位信息的数量等于预设的存储阈值的情况下，当所述机器人焊接完所述目标实际焊缝点位和/或所述外部传感器获取到新的目标实际焊缝点位的点位信息时，移除所述缓存区中存储时间最长的点位信息。
5.根据权利要求1所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，所述基于所述样条拟合得到的拟合样条和预设的示教基准焊缝路径，得到跟踪系数曲线，包括：
6.根据权利要求1所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，所述根据所述示教基准焊缝路径和所述跟踪系数曲线，确定所述目标实际焊缝点位对应的实际插补点的信息，包括：
7.根据权
8.一种焊缝跟踪系统，其特征在于，包括：装配在机器人上的外部传感器、缓存模块、拟合模块、计算模块、执行模块；
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的焊缝跟踪方法。
...【技术特征摘要】
1.一种焊缝跟踪方法，其特征在于，应用于机器人，包括：
2.根据权利要求1所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，所述对所述缓存区内存储的所有点位信息进行样条拟合，包括：
3.根据权利要求2所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，通过以下公式，根据所述第一点位信息、所述第二点位信息、所述第三点位信息和所述第四点位信息，确定所述首次拟合样条的一阶边界条件和二阶边界条件：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，在所述缓存区已经存储的点位信息的数量等于预设的存储阈值的情况下，当所述机器人焊接完所述目标实际焊缝点位和/或所述外部传感器获取到新的目标实际焊缝点位的点位信息时，移除所述缓存区中存储时间最长的点位信息。
5.根据权利要求1所述的焊缝跟踪方法，其特征在于，所述基于所述样条拟合...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙锐，邓洪洁，林俐，刘天华，曾海，燕自帅，陈伟，
申请(专利权)人：上海新时达电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。