[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

说明书

一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统，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，工业机器人包括接收模块以及多个焊接机械臂；信息处理模块包括坐标划分模块；坐标划分模块根据以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采集模块以及焊接机械臂，本发明所提出的方法，通过坐标的构建、模板图的识别以及传输履带的运动速度共同作用下，能够待焊接目标的焊接点进行实时跟踪，即使待焊接目标随意摆放在传输履带，也可找出其所在的焊接点，实现精准的焊接。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，特别是一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统及方法。

背景技术

随着现代科学技术的不断进步，尤其是传感器和执行器处理能力的提高、计算机技术的发展以及机械设计和数控加工工具的进步等共同推动了机器人的迅速发展。智能机器人已经被广泛应用于工程、生产制造以及生活等各个领域，它凭借着小型化、智能化以及灵活性高等优点能够在焊接工作中代替人类执行任务。

而在现有的焊接控制系统中通常会采用夹持装置夹持固定需要焊接的目标，然后通过运输装置目标移动至焊接机器人处进行焊接，此方法由于夹持装置、以及焊接机器人的位置相对固定，只需要提前设置好焊接机器人的焊接点位置，待运输装置将目标运输到特定的位置即刻驱动焊接机器人对其进行焊接，但是该系统需要设置夹持装置以及运输装置，需要较大的生产空间来安装相应的运输装置以及夹持装置；所以一种能够降低生产空间还能保持焊接精度的焊接系统亟待出现。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统及方法，通过坐标的构建、模板图的识别以及传输履带的运动速度共同作用下，实现精准的焊接。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种基于模板识别的工业机器人焊接控制系统，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。

优选的，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。