[发明专利]一种基于视觉引导机器人打磨构件焊缝的系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于视觉引导机器人打磨构件焊缝的系统和方法，所述系统包括：激光传感器、图像采集模块、上位机、机器人和浮动打磨头；所述激光传感器、图像采集模块和浮动打磨头均安装在机器人六轴末端；所述激光传感器用于采集机器人与构件的相对位置；所述图像采集模块用于在特定位置采集构件的图像信息；所述上位机用于对该图像信息进行处理，以确定出焊缝位置，并控制机器人带动浮动打磨头对焊缝进行打磨。本发明所述系统通过激光传感器进行采集图像的自动定位，能够保证每次采集图像位置的准确性和唯一性，该系统能够实现全自动打磨，工作效率高，操作简洁，便于工人操作，打磨出来的产品质量有保证，有利于企业的高效高质量生产。

技术领域

本发明涉及机器人打磨技术领域，具体涉及一种基于视觉引导机器人打磨构件焊缝的系统和方法。

背景技术

随着制造业的高速发展，海运船舶大型化使得港机装备大型化成为必然趋势。而箱梁、桁架等典型大型构件是港机制造中工作量最大的环节。现阶段，我国港机企业在对大型构件焊缝的打磨处理还主要依靠人工手动打磨，自动化程度低，打磨效率低下，且工人所处的打磨作业环境恶劣，不利于工人的身体健康。此外，人工打磨的质量很大程度上取决于工人的操作技术水平，不同工人的打磨水平不同，致使打磨出来的产品质量无法保证，不利于企业的高效高质量生产。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于视觉引导机器人打磨构件焊缝的系统和方法。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种基于视觉引导机器人打磨构件焊缝的系统，包括：

激光传感器、图像采集模块、上位机、机器人和浮动打磨头；

其中，所述激光传感器、所述图像采集模块和所述浮动打磨头均安装在所述机器人六轴末端；所述激光传感器、所述图像采集模块、所述机器人和所述浮动打磨头分别与所述上位机电连接；

所述激光传感器用于采集所述机器人与构件的相对位置；

所述图像采集模块用于在特定位置采集所述构件的图像信息；

所述上位机用于对所述图像信息进行处理，以确定出焊缝位置，并控制所述机器人带动所述浮动打磨头对所述焊缝进行打磨。

可选的，所述系统还包括：防护装置；

所述防护装置安装在所述机器人六轴末端，且将所述激光传感器和所述图像采集模块包围，以对所述激光传感器和所述图像采集模块进行保护。

可选的，所述防护装置包括：气缸和翻转盖；

所述气缸与所述上位机电连接，所述气缸能够在所述上位机的控制下推动所述翻转盖进行开启和闭合。

可选的，所述图像采集模块为二维工业相机。

本发明还提供了一种基于视觉引导机器人打磨构件焊缝的方法，包括：

对相机以及相机与浮动打磨头的空间位置进行标定；

在上位机的控制下，机器人到达构件焊缝的指定位置；其中，所述指定位置由激光传感器确定；

采集所述构件焊缝的图像信息；

对所述图像信息进行处理，确定出待打磨焊缝的类型以及打磨的起始点和终止点；

根据打磨的起始点和终止点，控制所述机器人按照预定义好的姿态对所述焊缝进行打磨。

可选的，所述对所述图像信息进行处理，包括：

对所述图像信息进行预处理；

对预处理后的图像进行阈值分割；

对阈值分割后的图像进行特征提取；