[发明专利]一种基于视觉引导机器人焊缝定位的方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于视觉引导机器人焊缝定位的方法及系统，该方法包括：获取待焊接工件的图像信息；根据所述图像信息，确定待焊接工件的焊缝的起始位置；根据确定的焊缝的起始位置，引导焊缝机器人进行焊接。本发明提供的技术方案，通过视觉方法获取待焊接工件的图像信息，通过图像处理确定待焊接工件的焊缝的起始位置，并引导焊缝机器人移动到焊缝的起始位置进行焊接。在整个焊接作业过程中，无需人工干预，焊接效率高、用户体验度好。

技术领域

本发明涉及智能焊接技术领域，具体涉及一种基于视觉引导机器人焊缝定位的方法及系统。

背景技术

焊接机器人是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人。根据国际标准化组织(ISO)工业机器人属于标准焊接机器人的定义，工业机器人是一种多用途的、可重复编程的自动控制操作机(Manipulator)，具有三个或更多可编程的轴，用于工业自动化领域。为了适应不同的用途，机器人最后一个轴的机械接口，通常是一个连接法兰，可接装不同工具或称末端执行器。焊接机器人就是在工业机器人的末轴法兰装接焊钳或焊(割)枪的，使之能进行焊接，切割或热喷涂。

焊接机器人在工业中得到广泛的应用，在很多应用场景下，大多采用对特定的工件焊缝进行离线编程或者示教编程，焊接机器人末端会沿着编程或者示教的路径进行焊接作业，这种方式适合于工件形式单一的批量生产模式。对于工件形式不定且批量不大的生产模式，每一种工件都需要提前做好编程或示教工作，工作效率不高。此种情况下，现有技术中有采用三维图纸与机器人配合的方法。操作人员在关联电脑的三维工件图上通过绘图方式指定焊接路径，引导机器人到达焊接起始点附近，再通过焊缝跟踪手段完成焊接作业，这样节省了现场示教环节和离线编程，但作业前还是需要人工进行干预，通过图纸信息交互告诉机器人焊缝的起始位置，工作效率不高。

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焊缝定位的方法与系统，以解决现有技术中机器人焊前需要做好编程或示教工作，工作效率不高的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于视觉引导机器人焊缝定位的方法，包括：

获取待焊接工件的图像信息；

根据所述图像信息，确定待焊接工件的焊缝的起始位置；

根据确定的焊缝的起始位置，引导焊缝机器人进行焊接。

优选地，所述焊缝机器人的机械臂末端安装有工业相机、激光视觉传感器和焊枪；

所述工业相机，用于采集待焊接工件的图像信息；

所述激光视觉传感器，用于采集焊缝轮廓的图像信息；

所述焊枪，用于对所述焊缝进行焊接。

优选地，所述确定待焊接工件的焊缝的起始位置，包括：

对工业相机实时采集的图像信息，按0.1秒的时间间隔进行拆帧处理，得到拆帧后的多幅图像；

将拆帧后的多幅图像输入到预训练的深度学习模型中，以识别出焊缝的标签信息、焊缝在图像中的左上角坐标和宽高，同时形成包裹焊缝的矩形框；

根据所述矩形框在图像中的位置，调节焊缝机器人的机械臂移动，直至所述机械臂末端固定的焊枪移动至焊缝的上方；

打开激光视觉传感器对焊缝进行轮廓扫描，得到焊缝轮廓的图像信息；

根据所述焊缝轮廓的图像信息，判断焊缝是否存在拐点特征，若有，识别出焊缝沟底拐点位置，将焊缝沟底拐点位置确定为待焊接工件的焊缝的起始位置。

优选地，所述根据确定的焊缝的起始位置，引导焊缝机器人进行焊接，包括：