[發明專利]一種焊接機器人線結構光視覺傳感器離線編程系統和方法

有效

• 申請號: 201010266460.0
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN101973032A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 李新德;龔燁飛;程祥根;戴先中
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 朱戈勝

1.一種焊接機器人線結構光視覺傳感器離線編程系統，本系統是在計算機三維設計軟件中的裝配體空間中建立的仿真場景，包括傳感器模型、機器人模型、工藝控制規則庫、圖形編輯界面、操作序列記錄和回放以及編程信息輸出；

所述傳感器模型，是對傳感器獲取成像信號的過程進行仿真，通過提取仿真的激光信號在工件表面所獲得的輪廓，并經由攝像機針孔模型投射至圖像平面，以獲得最終的工件表面成像輪廓信號；

通過將圖像平面反投至激光平面獲得傳感器外部的檢測視野，進一步通過3D造型將檢測視野實體化，傳感器的傳感頭本身的實體模型也作為碰撞檢測的基礎；

機器人模型包括運動學模型和實體模型；

機器人模型是通過建立了機器人運動學模型完成機器人單點運動下的機械手末端與各關節角的同步，同時還可以完成關節角限位檢測；

針對不同類型的機器人模型，設有相應的用于連接傳感器輸入信號的通信接口信息；

工藝控制規則庫包含了用于各種工件模型的焊接任務的工藝特征提取規則和各種機器人用于該類工藝的控制命令相關信息；

圖形編輯界面是人機交互的圖形化界面，提供給用戶用鼠標與鍵盤對當前仿真場景中的各實體元素的操作與配置，并在仿真的時候顯示出各仿真對象當前的運行狀態；

檢測序列模塊是在用戶圖形編輯的時候保存任務中的關鍵檢測點的信息，并仿真運行整個操作序列，提供給用戶對整個任務校驗的基礎；

編程信息輸出，是針對具體的機器人和傳感器類型，將操作序列轉換為符合機器人編程命令語法的程序文本以及傳感器配置信息語法類型的程序文本供實際系統運行。

2.根據權利要求1所述的焊接機器人線結構光視覺傳感器離線編程系統，其特征是所述關鍵檢測點的信息包括單點運動命令、工藝補償控制命令、工藝特征提取規則以及成像信號模型信息；所述操作序列包括單點運動命令、工藝補償控制命令、工藝特征提取規則和成像信號模型；

所述單點運動命令是由所述機器人模型單點運動仿真得到；

工藝補償控制命令是由機器人模型中的各種機器人模型以及工藝特征規則庫中相應機器人用于相應工藝的控制命令相關信息得到；

所述工藝特征提取規則由工藝特征規則庫中相應種工件模型的焊接任務的工藝特征提取規則得到；

所述成像信號模型由所述最終的工件表面成像輪廓信號得到

符合機器人編程命令語法的程序文本是由操作序列中的單點運動命令和工藝補償控制命令轉換得到；傳感器配置信息語法類型的程序文本是由操作序列中的工藝特征提取規則和成像信號模型轉換得到。