[發明專利]一種雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統

在審

• 申請號: 201610974198.2
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN108057939A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 樸松昊
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工大天才智能科技有限公司
• 主分類號: B23K9/127
• 分類號: B23K9/127;B23K9/32;B25J19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統,包括焊槍，及與焊槍電連接的焊接電源，及與焊接電源電連接的送絲機；還包括機器人系統，及與機器人系統電連接的水下雙目視覺系統，及與雙目視覺系統通過圖像采集卡電連接的工控機，及放置于水下雙目視覺系統下方的工件，所述機器人系統包括機器人，及與機器人電連接的機器人控制柜；所述水下雙目視覺系統由水下雙目視覺傳感器和水箱光源構成。本發明的雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統，對直線對接焊縫和坡口焊縫進行采集試驗，所采集焊縫清晰可見、干擾較少，完全可以用于水下焊縫跟蹤。

技術領域

本發明涉及一種雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統，屬于視覺機器人技術領域。

背景技術

通過雙目視覺傳感器進行機器人水下空間焊縫跟蹤，焊縫圖像的采集是第一步，只有采集到清晰的焊縫圖像，才可得到焊縫軌跡，因此，設計一套適合的雙目視覺系統，是機器人空間焊縫跟蹤的關鍵，而對于水下雙目視覺系統的設計，需考慮以下幾方面的因素：一）由于在焊接過程當中，產生大量弧光，弧光幾乎把整個焊縫都已經遮蓋，因此，則必須過濾掉大部分的弧光；二）水對視覺系統也有一定的影響，盡管水可以吸收一部分的弧光，從而可以減輕弧光的輻射，這是有利的一面，但在較短距離下，水對電弧光譜的吸收作用是有限的；同時，由于水的存在，焊接時由于電弧的加熱作用使水汽化，因而在焊接區域會產生大量汽泡，影響焊縫圖像的清晰度；水下焊接過程中產生了大量的煙塵、各種金屬飛濺，由于水的作用不能及時排開而聚集在焊縫區域周圍，也在很大程度上影響攝取圖像的清晰度；三）在水下，光線則會更暗，且隨著水深的增加，光線進一步加弱直至沒有光線；焊接時，在弧光照射下盡管又會看到焊縫，但是要比陸上更為模糊，對比度則更低；四）攝像頭自身需要防水，因為拍攝過程在水下進行，特別是在實際的海洋修補過程中，水下深度達到數百米的情況下，要求攝像頭要有特殊的防水外殼。因此，為了解決以上問題亟待設計一套適合水下的雙目視覺系統。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統，對直線對接焊縫和坡口焊縫進行采集試驗，所采集焊縫清晰可見、干擾較少，完全可以用于水下焊縫跟蹤。

本發明的雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統，包括焊槍，及與焊槍電連接的焊接電源，及與焊接電源電連接的送絲機；還包括機器人系統，及與機器人系統電連接的水下雙目視覺系統，及與雙目視覺系統通過圖像采集卡電連接的工控機，及放置于水下雙目視覺系統下方的工件，所述機器人系統包括機器人，及與機器人電連接的機器人控制柜；所述水下雙目視覺系統由水下雙目視覺傳感器和水箱光源構成。

進一步地，所述水下雙目視覺系統、焊槍和工件放置于水箱中。

作為優選的實施方案，所述水下雙目視覺傳感器安裝于機器人的末端手臂上，且與焊槍所在平面平行。

進一步地，所述水下雙目視覺傳感器通過圖像采集卡與工控機電連接。

進一步地，所述工控機通過串口與機器人控制柜電連接。

進一步地，所述圖像采集卡由左圖像卡和右圖像卡構成。

本發明與現有技術相比較，本發明的雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統，對直線對接焊縫和坡口焊縫進行采集試驗，所采集焊縫清晰可見、干擾較少，完全可以用于水下焊縫跟蹤。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的雙目視覺機器人水下空間焊縫跟蹤系統，包括焊槍，及與焊槍電連接的焊接電源，及與焊接電源電連接的送絲機；還包括機器人系統，及與機器人系統電連接的水下雙目視覺系統，及與雙目視覺系統通過圖像采集卡電連接的工控機，及放置于水下雙目視覺系統下方的工件，所述機器人系統包括機器人，及與機器人電連接的機器人控制柜；所述水下雙目視覺系統由水下雙目視覺傳感器和水箱光源構成。