[发明专利]一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统及方法

权利要求书

1.一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统，包括焊接机器人，焊接机器人的关节从焊接机器人的焊接操作端开始，依次定义为第一关节、第二关节和其余关节，其特征在于，在焊接机器人的焊接操作端设置3D相机和激光测距仪，焊接机器人第一关节的旋转轴与3D相机的Z轴重合，第二关节的旋转轴与3D相机的Y轴平行，激光测距仪发出光线与3D相机Z轴组成的平面与3D相机的Y轴垂直；

通过调节第一关节、第二关节和其余关节，能够将3D相机的拍摄位姿调整至Y轴与焊缝长度方向平行、Z轴与焊缝的夹角平分线重合且结构光投影面完全覆盖焊缝。

2.如权利要求1所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统，其特征在于，激光测距仪的激光发射口与3D相机结构光发射器平齐。

3.如权利要求1所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统，其特征在于，激光测距仪用于当发出的激光点位于焊缝上时，判断3D相机的Z轴与焊缝的夹角平分线重合。

4.一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统的工作方法，其特征在于，包括：

调节第一关节、第二关节和其余关节，使得3D相机的Y轴与焊缝长度方向平行、Z轴与焊缝的夹角平分线重合，且3D相机的结构光投影面完全覆盖焊缝；

通过3D相机对焊缝进行拍摄获取焊缝的点云信息；

从焊缝的点云信息中提取焊缝点云，焊缝点云用于焊接路径规划。

5.如权利要求4所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统的工作方法，其特征在于，调节第二关节使第二关节的旋转轴与焊缝所在平面平行；

调节第一关节使3D相机的Y轴与焊缝长度方向平行。

6.如权利要求5所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统的工作方法，其特征在于，当第一关节的关节角为90°时，第二关节的旋转轴与焊缝所在平面平行。

7.如权利要求5所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统的工作方法，其特征在于，调节第二关节使第二关节的旋转轴与焊缝所在平面平行，且3D相机位于焊缝的中间位置。

8.如权利要求5所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统的工作方法，其特征在于，当3D相机的Y轴与焊缝长度方向平行后，重新调整第二关节，使得3D相机的Z轴与焊缝的夹角平分线重合。

9.如权利要求8所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统的工作方法，其特征在于，当激光测距仪发出的激光点位于焊缝上时，3D相机的Z轴与焊缝的夹角平分线重合。

10.如权利要求8所述的一种获取焊缝点云信息的焊接机器人系统的工作方法，其特征在于，保持第一关节、第二关节不动，调节其余关节使3D相机的结构光投影面完全覆盖焊缝。