[发明专利]一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统，其特征在于，包括传输履带、多个采集模块、信息处理模块以及工业机器人，所述工业机器人包括接收模块以及多个焊接机械臂；

所述信息处理模块包括坐标划分模块、匹配模块以及判断模块；

所述坐标划分模块根据以所述传输履带的对称中心为十字坐标系的原点，以传输履带的运输方向为x轴方向，以传输履带的宽度方向为y轴方向，构建出虚拟十字坐标系；

沿y轴方向间距划分出多个运行区域；

其中每一个运行区域内均设置有所述采集模块以及焊接机械臂；

所述采集模块用于持续拍摄获取在对应运行区域内图像信息，并将所述图像信息发送个所述匹配模块；

所述匹配模块用于使用多个模板图对所述图像信息进行匹配，判断所述图像信息中是否存在待焊接目标，若存在待焊接目标，则获取待焊接目标的焊接点所对应的焊接坐标，并将所述焊接坐标发送给所述坐标划分模块；

所述判断模块用于接收所述焊接坐标，并通过焊接坐标所在的y轴坐标确定所述焊接坐标所在的运行区域，将所述焊接坐标以及其所在是运行区域生成出控制指令，并将所述控制指令发送给所述接收模块；

所述接收模块用于解析所述控制指令，得到对应的运行区域信息，根据运行区域信息找出在该运行区域内的焊接机械臂，并将所述焊接坐标发送给该运行区域内的焊接机械臂；

所述焊接机械臂根据传输履带的运动速度对焊接坐标进行更新，待所述焊接坐标进入到所述焊接机械臂的工作范围内时，所述焊接机械臂根据所述焊接坐标对待焊接目标进行焊接操作；

还包括复检模块，

所述复检模块用于当所述待焊接目标进入到复检区域时，获取复检区域上的图像信息，重新调用所述匹配模块再次获取所述待焊接目标的焊接坐标，将位于复检区域时焊接坐标中的y轴坐标与首次获取的y轴坐标进行匹配判断，获取y轴坐标的变化值，若y轴坐标变化值大于变化阈值，则重新调用所述判断模块，重新通过焊接坐标所在的y轴坐标确定所述焊接坐标所在的运行区域，重新生产所述控制指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统，其特征在于，所述复检模块还包括复检区域确定模块；

所述复检区域确定模块包括反应时间确定子模块、距离确定子模块；

所述反应时间确定子模块用于获取坐标计算时长、焊接机械臂唤醒时长以及更新时长，其中所述坐标计算时长为所述匹配模块获取焊接坐标的时长，所述焊接机械臂唤醒时长为接收模块解析所述控制指令的时长，所述更新时长为所述判断模块生成出控制指令的时长；

所述距离确定子模块用于获取坐标计算时长、焊接机械臂唤醒时长、更新时长以及时间阈值之和，并根据传输履带的运动速度，计算出第一反应时间距离；

所述距离确定子模块还用于获取坐标计算时长、焊接机械臂唤醒时长以及更新时长，并根据传输履带的运动速度，计算出第二反应时间距离；

通过焊接机械臂与第一反应时间距离确定所述复检区域的起始位置，通过焊接机械臂与第二反应时间距离确定所述复检区域的终止位置，构建得到所述复检区域。

3.根据权利要求1所述的一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统，其特征在于，所述匹配模块包括准备模块；

其中所述准备模块包括模板制作子模块、识别特征提取子模块以及存储子模块；

所述模板制作子模块用于制作多个模板图，其中每一个模板图对应一个不同的整数角度；

所述识别特征提取子模块包括梯度量化单元以及提起单元；

所述梯度量化单元用于对多个模板图进行第一层金字塔方向梯度量化以及第二层金字塔方向梯度量化，分别获得多个模板图所对应的识别特征；

所述提起单元用于以当前角度为表列获取所述识别特征，并进行保存；

所述存储子模块用于存储不同角度表列中的所有识别特征。