【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能设备控制调节，具体涉及一种机械臂的感知与校准方法。
技术介绍
1、机械臂的使用大大提高了制造业的发展情况，其针对重复的流水线工作机械臂存在良好的性能。在焊接和涂装工艺中，控制机械臂可以精确执行复杂的动作，提高生产效率和质量。机械臂在进行工作时需要感知周围的环境信息，根据环境信息对自身进行定位控制调节，才可以完成复杂精确的工作。
2、相关技术中，基于二维图像分析的方式对机械臂的运行进行定位控制调节，这种方式下，由于机械臂在应用于焊接控制时会产生飞溅效果，导致图像模糊，且由于焊接强光会导致焊接区域无法被准确识别，进而导致定位控制调节的准确性与可靠性不足，定位控制调节的鲁棒性较差。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中由于飞溅效果导致图像模糊，且由于焊接强光会导致焊接区域无法被准确识别，导致定位控制调节的准确性与可靠性不足，定位控制调节的鲁棒性较差的技术问题，本专利技术提供一种机械臂的感知与校准方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本专利技术提出了一种机械臂的感知与校准方法，方法包括：
3、获取不同角度下机械臂在焊接过程中的三维点云数据，其中，所述三维点云数据为三维点云空间中的数据点，每个数据点均具有对应的反射强度数据和温度数据，根据所有数据点的所述温度数据，确定所述三维点云空间中的焊接区域；
4、将所述三维点云空间中任一数据点作为待测点，确定与所述待测点的温度数据相同的数据点为同温点，根据所述待测点的反射强度数据数值和待
5、在所述三维点云空间内，将以所述待测点为中心的预设邻域范围内的其他数据点作为邻域点，根据所述待测点的飞溅可能性、所述邻域点的飞溅可能性和邻域点至所述待测点的距离，确定所述待测点的数据贡献度；根据所有邻域点的数量和数据贡献度对待测点的数据贡献度进行修正，得到所述待测点的优选系数；
6、根据所有数据点的优选系数确定目标点，根据所有三维点云数据所对应目标点的分布对所述机械臂进行定位校准。
7、进一步地，所述根据所述待测点的反射强度数据数值和待测点与所述焊接区域的中心点的距离，确定所述待测点的飞溅影响系数，包括：
8、计算所述待测点的反射强度数据数值和待测点与所述焊接区域的中心点的距离的乘积的反比例归一化值，得到飞溅影响系数。
9、进一步地，所述根据所述待测点与所有同温点的反射强度数据差异，确定所述待测点的反射影响系数，包括：
10、计算所述待测点分别与每一同温点的反射强度数据所对应数值的差值绝对值作为反射差异；
11、计算所有反射差异的方差，负相关映射并归一化处理，得到反射影响权重；
12、将所有反射差异的均值与所述反射影响权重的乘积的归一化值作为所述待测点的反射影响系数。
13、进一步地，所述飞溅影响系数与所述待测点的飞溅可能性呈正相关关系，所述反射影响系数与所述待测点的飞溅可能性呈正相关关系，所述待测点的飞溅可能性的取值为归一化后的数值。
14、进一步地，所述根据所述待测点的飞溅可能性、所述邻域点的飞溅可能性和邻域点至所述待测点的距离，确定所述待测点的数据贡献度，包括：
15、计算所述待测点至所有所述邻域点的距离的方差的归一化值，得到邻域距离系数；
16、计算所述待测点与每一邻域点的飞溅可能性的差值绝对值作为飞溅差异；
17、根据所述邻域距离系数和所述飞溅差异，确定所述待测点的贡献权重；
18、将所述待测点的飞溅可能性反相关映射并归一化处理，得到初始贡献值；
19、将所述待测点的贡献权重与所述待测点的初始贡献值进行相乘并归一化，得到所述待测点的数据贡献度。
20、进一步地，所述根据所述邻域距离系数和所述飞溅差异，确定所述待测点的贡献权重，包括：
21、计算所有所述飞溅差异的均值，得到飞溅均值；
22、根据所述飞溅均值与所述邻域距离系数，确定所述待测点的贡献权重，其中，所述飞溅均值与所述待测点的贡献权重呈负相关关系，所述邻域距离系数与所述待测点的贡献权重呈负相关关系，所述待测点的贡献权重的取值为归一化后的数值。
23、进一步地，所述根据所有邻域点的数量和数据贡献度对待测点的数据贡献度进行修正，得到所述待测点的优选系数，包括：
24、将所有邻域点的数据贡献度的均值作为邻域贡献均值；
25、计算所述邻域贡献均值与所述邻域点的数量的乘积归一化值，得到优选修正系数；
26、将所述优选修正系数与所述待测点的数据贡献度的乘积的归一化值作为所述待测点的优选系数。
27、进一步地，所述根据所有数据点的优选系数确定目标点，包括：
28、将所述优选系数大于预设优选阈值的数据点作为目标点。
29、进一步地，所述根据所有三维点云数据所对应目标点的分布对所述机械臂进行定位校准，包括：
30、基于最近点数据配准算法，对不同角度下三维点云数据的目标点进行数据配准，得到所述机械臂的定位信息。
31、进一步地，所述根据所有数据点的所述温度数据，确定所述三维点云空间中的焊接区域，包括：
32、基于预设温度阈值对所述温度数据进行阈值分割，将所述温度数据大于预设温度阈值的数据点组成的区域作为焊接区域。
33、本专利技术具有如下有益效果：
34、本专利技术通过获取不同角度下机械臂在焊接过程中的三维点云数据，结合多角度三维点云数据进行分析，能够提升三维点云数据的准确性与可靠性。确定三维点云空间中的焊接区域；根据待测点的反射强度数据数值、待测点与焊接区域的中心点的距离、待测点与所有同温点的反射强度数据差异，确定待测点的飞溅可能性。飞溅可能性能够准确表征待测点受飞溅效果影响的概率，也即待测点为飞溅所产生异常点的可能性，从而便于后续根据飞溅可能性对机械臂焊接过程中的飞溅效果进行分析，提升定位控制调节的准确性。之后，在三维点云空间内，根据待测点的飞溅可能性、邻域点的飞溅可能性和邻域点至待测点的距离，确定待测点的数据贡献度，数据贡献度则能够有效表征待测点对于感知定位校准的贡献能力，可以结合数据贡献度和所有邻域点的数量对所有数据点进行筛选，确定目标点，目标点即为消除特征较弱的数据点和飞溅产生的异常点之后的强特征数据点，通过所有三维点云数据所对应目标点的分布，能够对机械臂进行精准定位感知，消除了飞溅效果和弱特征对定位控制调节的影响，提升的定位控制调节的准确性与可靠性，增强定位校准的鲁棒性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所述待测点的反射强度数据数值和待测点与所述焊接区域的中心点的距离，确定所述待测点的飞溅影响系数，包括：
3.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所述待测点与所有同温点的反射强度数据差异，确定所述待测点的反射影响系数，包括：
4.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述飞溅影响系数与所述待测点的飞溅可能性呈正相关关系，所述反射影响系数与所述待测点的飞溅可能性呈正相关关系，所述待测点的飞溅可能性的取值为归一化后的数值。
5.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所述待测点的飞溅可能性、所述邻域点的飞溅可能性和邻域点至所述待测点的距离，确定所述待测点的数据贡献度，包括：
6.如权利要求5所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所述邻域距离系数和所述飞溅差异，确定所述待测点的贡献权重，包括：
7.
8.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所有数据点的优选系数确定目标点，包括：
9.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所有三维点云数据所对应目标点的分布对所述机械臂进行定位校准，包括：
10.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所有数据点的所述温度数据，确定所述三维点云空间中的焊接区域，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所述待测点的反射强度数据数值和待测点与所述焊接区域的中心点的距离，确定所述待测点的飞溅影响系数，包括：
3.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所述待测点与所有同温点的反射强度数据差异，确定所述待测点的反射影响系数，包括：
4.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述飞溅影响系数与所述待测点的飞溅可能性呈正相关关系，所述反射影响系数与所述待测点的飞溅可能性呈正相关关系，所述待测点的飞溅可能性的取值为归一化后的数值。
5.如权利要求1所述的一种机械臂的感知与校准方法，其特征在于，所述根据所述待测点的飞溅可能性、所述邻域点的飞溅可能性和邻域点至所述待测点的...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾义，
申请(专利权)人：武汉孚锐利自动化设备有限公司，
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。