买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：太原科技大学

摘要：本发明公开了一种引熄弧板上料及定位焊接系统和方法，包括：上位机、上料模块和焊接模块；上位机包括：协同运动控制模块、引熄弧板位姿估计模块、焊缝识别定位模块和各模块之间的数据交互模块；上位机用于控制上料模块和焊接模块；上料模块用于吸取引熄弧板并放置到指定焊接位置；焊接模块用于对焊缝位置进行识别与定位，并执行焊接操作。本发明能够解决传统人工引熄弧板焊接劳动强度大、效率低下的问题，实现引熄弧板上料、焊接的智能化升级。

主权项：1.一种引熄弧板上料及定位焊接方法，其特征在于，应用引熄弧板上料及定位焊接系统实现，所述系统包括：上位机、上料模块和焊接模块；其中，所述上位机包括：协同运动控制模块、引熄弧板位姿估计模块、焊缝识别定位模块和各模块之间的数据交互模块；所述引熄弧板位姿估计模块用于获取引弧板的位置和姿态信息；所述焊缝识别定位模块用于获取焊件端面轮廓和位置信息、引弧板与焊件之间焊缝位置信息；所述协同运动控制模块用于根据引熄弧板位姿估计模块和焊缝识别定位模块获取的信息，给上料模块和焊接模块分配任务和执行顺序，确保上料模块和焊接模块按工作流程完成任务，且不发生干涉；所述各模块之间的数据交互模块用于协调上位机各模块之间的数据交互；所述上料模块用于吸取引熄弧板并放置到指定焊接位置；所述焊接模块用于对焊缝位置进行识别与定位，并执行焊接操作；所述方法包括以下步骤：S1：上料机器人携带结构光3D相机到达上料区上方，结构光3D相机采集上料区场景点云，发送给上位机；S2：上位机对场景点云进行背景去除、降采样预处理，利用超体素聚类和局部凸性连接算法对预处理后的场景点云进行点云分割，获取散乱堆叠状态下单一独立的引熄弧板点云子集，根据吸取评分公式，筛选出候选吸取目标；S3：对筛选出的目标点云数据与已有的引熄弧板点云模型进行点云配准，得到匹配度最高的目标点云6D位姿，为上料机器人的吸取提供6D位姿数据；S4：上料机器人吸取引熄弧板并运动到焊件端面，结构光3D相机采集焊件端面形貌点云数据，利用边缘拟合算法提取焊件端面轮廓和位置信息，为引熄弧板的安装放置提供视觉引导定位，上料机器人将引熄弧板放置到安装位置，与焊件边缘对齐后，保持上料机器人姿态不变；S5：启动焊接机器人，线激光3D相机对引熄弧板和焊件之间的焊缝进行焊缝识别，由上位机对焊件与引熄弧板之间的焊缝位姿进行拟合提取，并规划出焊接路径，离线生成焊接轨迹，由焊接机器人执行焊接操作；S6：焊接完成后，焊接机器人回到等待点，上料机器人继续完成第下一块引熄弧板的上料工序；所述S2中，利用超体素聚类和局部凸性连接算法对预处理后的场景点云进行点云分割的方法包括：基于超体素聚类算法对预处理后的场景点云进行像素级分割；利用体素云连通性分割算法VCCS，将像素级分割后的点云聚类为若干超体素，每个超体素均由一个36维的特征向量描述： 其中x,y,z为超体素质心坐标，FPFH1...33为33维的特征描述子；建立相邻超体素之间的邻接关系，用质心空间距离D表示：，其中为权重参数，m为常数，为超体素半径，是颜色空间中的欧氏距离，是空间距离，是快速点直方图空间中的距离，是法向量的权重；超体聚类完成后，对于过分割的点云计算不同超体素间的凹凸关系；在标记完各相邻超体素间的凹凸关系后，采用区域增长算法将小区域聚类成较大的物体，该区域增长算法受到小区域凹凸性限制，即只允许区域跨越凸边增长，至此，分割完成；所述S2中，根据吸取评分公式，筛选出候选吸取目标的方法包括：建立评分公式： 式中：c1和c2为点云质心位置和点云数量的权重系数，Ｚ表示点云质心到结构光3D相机坐标系原点的距离，Ｎ表示点云中点的数量，Ｎ0是一个常数；根据评分公式，选出最上层、点云数量最完整的目标。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 太原科技大学 一种引熄弧板上料及定位焊接系统和方法