[發(fā)明專利]一種基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)

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• 申請日: 2022-05-07
• 公開（公告）號: CN114769962A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 巫飛彪;張少華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州東焊智能裝備有限公司
• 主分類號: B23K37/00
• 分類號: B23K37/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務所 11399
• 代理人: 萬晶晶

1.一種基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括：

視覺傳感模塊，用于通過攝像機拍攝焊縫的光學圖像，并將光學圖像轉(zhuǎn)換為目標視頻，傳送至圖像采集卡進行數(shù)字化，形成焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；

焊縫軌跡模塊，接收視覺傳感模塊形成焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，將獲得的焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到焊接機器人，根據(jù)焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)形成焊縫軌跡數(shù)據(jù)；

焊接控制模塊，接受焊縫軌跡模塊的控制，依據(jù)所述焊縫軌跡數(shù)據(jù)控制焊槍沿著焊縫的位置并進行運動，控制焊接機器人的運動軸的伺服電機。

2.如權(quán)利要求1所述的基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺傳感模塊包括：

圖像轉(zhuǎn)換子模塊，用于通過攝像機拍攝焊縫的光學圖像，并將所述光學圖像轉(zhuǎn)換為目標視頻；

圖像數(shù)字化子模塊，用于將所述目標視頻的信號傳送至圖像采集卡進行數(shù)字化；

圖像數(shù)據(jù)形成子模塊，用于形成所述焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求2所述的基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像轉(zhuǎn)換子模塊包括：

光學圖像處理單元，用于將攝像機拍攝焊縫的光學圖像分割獲得前景區(qū)域和背景區(qū)域；對所述背景區(qū)域進行視覺深度的迭代變換，并將每次變換得到的圖像存儲為畫面幀，得到多幀光學圖像；

多幀圖像處理單元，用于將多幀光學圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖，中值濾波濾掉灰度圖中的椒鹽噪聲后對相鄰兩幀灰度圖像中的像素點進行幀間差分，得到處理后的多幀光學圖像；

視頻信號獲取單元，用于將處理后的多幀光學圖像進行拼接，獲得目標視頻。

4.如權(quán)利要求2所述的基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像數(shù)字化子模塊包括：

目標視頻識別單元，用于對圖像采集卡接收的目標視頻的信號實時進行處理，對采集到的目標視頻進行識別；

噪聲信號分離單元，用于采用數(shù)字高通濾波器處理，分離出噪聲信號；

數(shù)字化轉(zhuǎn)換單元，用于對分離出噪聲信號的目標視頻信號進行高速采樣并完成數(shù)字化轉(zhuǎn)換。

5.如權(quán)利要求1所述的基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述焊縫軌跡模塊包括：

圖像數(shù)據(jù)接收子模塊，通過無線接收所述視覺傳感模塊形成焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)；

焊縫控制子模塊，用于將獲得的所述焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到焊接機器人；

焊縫軌跡數(shù)據(jù)形成子模塊，用于根據(jù)焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)形成焊縫軌跡數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求5所述的基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)接收子模塊包括：

中繼節(jié)點單元，用于實現(xiàn)源節(jié)點以定功率向所有中繼節(jié)點廣播信號，中繼節(jié)點從源節(jié)點發(fā)射的信號中進行能量收集作為其后續(xù)的發(fā)射功率；中繼節(jié)點對源節(jié)點廣播的信號進行解碼；

協(xié)作干擾節(jié)點選擇單元，用于以最大化中繼節(jié)點和目的節(jié)點之間的信道增益為準則進行中繼節(jié)點的選擇；從剩余的中繼節(jié)點中，以最大化協(xié)作干擾節(jié)點和竊聽節(jié)點之間的信道增益為準則，進行協(xié)作干擾節(jié)點的選擇；

干擾信號發(fā)送單元，用于實現(xiàn)被選出的中繼節(jié)點將源節(jié)點發(fā)送的信號重新編碼后轉(zhuǎn)發(fā)至目的節(jié)點，被選出的協(xié)作干擾節(jié)點將干擾信號發(fā)送至竊聽節(jié)點。

7.如權(quán)利要求5所述的基于視覺傳感的移動焊接機器人的焊縫識別跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述焊縫控制子模塊包括：

控制程序生成單元，用于獲取焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)所述焊縫數(shù)字圖像數(shù)據(jù)調(diào)用對應的焊接控制參數(shù)并生成焊接控制程序；

焊接控制單元，與所述控制程序生成單元連接，用于接收所述焊接控制程序；

焊接運動單元，與所述焊接控制單元連接，所述焊接控制單元根據(jù)所述焊接控制程序控制所述焊接運動單元的運動；

焊接執(zhí)行單元，所述焊接執(zhí)行單元設置于所述焊接運動單元上，所述焊接控制單元根據(jù)所述焊接控制程序控制所述焊接執(zhí)行單元進行焊接。