[發(fā)明專利]基于語義特征聚類的機(jī)器人焊接方法及系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110407179.2 | 申請日： | 2021-04-15 |
| 公開（公告）號： | CN113177914B | 公開（公告）日： | 2023-02-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 呂成興;陳健;周玉國;徐新立;楊智博;楊玉霞;吳永玲;高乾;呂霞;趙化民;余繼恒;董穎慧 | 申請（專利權(quán)）人： | 青島理工大學(xué) |
| 主分類號： | G06T7/00 | 分類號： | G06T7/00;G06V10/762;G06V10/80 |
| 代理公司： | 青島聯(lián)智專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101 | 代理人： | 王笑 |
| 地址： | 266033 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 語義 特征 機(jī)器人 焊接 方法 系統(tǒng) | ||
1.一種基于語義特征聚類的機(jī)器人焊接方法，其特征在于，包括：
獲取工件圖像，生成圖像訓(xùn)練樣本集；
對工件圖像進(jìn)行語義標(biāo)注生成語義訓(xùn)練樣本集；
建立語義聚類模型，使用圖像訓(xùn)練樣本集和語義訓(xùn)練樣本集進(jìn)行訓(xùn)練；
利用訓(xùn)練出的語義聚類模型對待焊接工件圖像進(jìn)行識別得到待焊接工件數(shù)據(jù)；
基于待焊接工件數(shù)據(jù)采用參數(shù)化在線編程生成待焊接工件的焊接程序；
基于焊接程序?qū)Υ附庸ぜ?zhí)行焊接；
建立語義聚類模型，包括：
采用Resnet50模型以所述圖像訓(xùn)練樣本集為輸入提取工件圖像的淺層特征；
采用Resnet50模型以所述圖像訓(xùn)練樣本集和所述語義訓(xùn)練樣本集為輸入提取工件的語義特征；
將淺層特征和語義特征進(jìn)行融合；
將淺層特征和語義特征進(jìn)行融合，包括：
基于為所述語義特征分配權(quán)重；
基于為所述淺層特征分配權(quán)重；
基于加權(quán)疊加融合得到融合后的特征；
其中，m為樣本個數(shù)，A為淺層特征的聚類結(jié)果，B為語義特征的聚類結(jié)果，V為語義特征表達(dá)，U為淺層特征表達(dá)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語義特征聚類的機(jī)器人焊接方法，其特征在于，基于待焊接工件數(shù)據(jù)采用參數(shù)化在線編程生成待焊接工件的焊接程序，包括：
分析待焊接工件的工藝特征和結(jié)構(gòu)特征，生成焊接程序模塊；
提取待焊接工件的相同特征，將相同特征的焊接數(shù)據(jù)用變量代替，生成相同特征程序；
采用待焊接工件數(shù)據(jù)對相同特征的焊接數(shù)據(jù)對應(yīng)的變量賦值，生成焊接程序。
3.基于語義特征聚類的機(jī)器人焊接系統(tǒng)，其特征在于，包括：
焊接機(jī)器人，用于對待焊接工件實施加工；
圖像獲取模塊，用于獲取待焊接工件圖像；
邊緣計算服務(wù)器，用于訓(xùn)練語義聚類模型，并利用訓(xùn)練出的語義聚類模型對待焊接工件圖像進(jìn)行識別得到待焊接工件數(shù)據(jù)；其中，訓(xùn)練語義聚類模型包括：對工件圖像進(jìn)行語義標(biāo)注生成語義訓(xùn)練樣本集；建立語義聚類模型，使用圖像訓(xùn)練樣本集和語義訓(xùn)練樣本集進(jìn)行訓(xùn)練；
可編程邏輯控制模塊，用于基于待焊接工件數(shù)據(jù)采用參數(shù)化在線編程生成待焊接工件的焊接程序；
機(jī)器人控制模塊，用于獲取所述可編程邏輯控制模塊生成的待焊接工件的焊接程序，基于所述焊接程序控制所述焊接機(jī)器人；
建立語義聚類模型，包括：
采用Resnet50模型以所述圖像訓(xùn)練樣本集為輸入提取工件圖像的淺層特征；
采用Resnet50模型以所述圖像訓(xùn)練樣本集和所述語義訓(xùn)練樣本集為輸入提起工件的語義特征；
將淺層特征和語義特征進(jìn)行融合；
將淺層特征和語義特征進(jìn)行融合，包括：
基于為所述語義特征分配權(quán)重；
基于為所述淺層特征分配權(quán)重；
基于加權(quán)疊加融合得到融合后的特征；
其中，m為樣本個數(shù)，A為淺層特征的聚類結(jié)果，B為語義特征的聚類結(jié)果，V為語義特征表達(dá)，U為淺層特征表達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于語義特征聚類的機(jī)器人焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制模塊，具體用于：
分析待焊接工件的工藝特征和結(jié)構(gòu)特征，生成焊接程序模塊；
提取待焊接工件的相同特征，將相同特征的焊接數(shù)據(jù)用變量代替，生成相同特征程序；
采用待焊接工件數(shù)據(jù)對相同特征的焊接數(shù)據(jù)對應(yīng)的變量賦值，生成焊接程序。
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