[發明專利]一種基于模板識別的工業機器人焊接控制系統及方法

有效

• 申請號: 202210669674.5
• 申請日: 2022-06-14
• 公開（公告）號: CN114986051B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 吳凌云;何志雄;陳統書
• 申請（專利權）人: 廣東天太機器人有限公司
• 主分類號: B23K37/02
• 分類號: B23K37/02;B25J9/16
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;陳嘉琦

1.一種基于模板識別的工業機器人焊接控制系統，其特征在于，包括傳輸履帶、多個采集模塊、信息處理模塊以及工業機器人，所述工業機器人包括接收模塊以及多個焊接機械臂；

所述信息處理模塊包括坐標劃分模塊、匹配模塊以及判斷模塊；

所述坐標劃分模塊根據以所述傳輸履帶的對稱中心為十字坐標系的原點，以傳輸履帶的運輸方向為x軸方向，以傳輸履帶的寬度方向為y軸方向，構建出虛擬十字坐標系；

沿y軸方向間距劃分出多個運行區域；

其中每一個運行區域內均設置有所述采集模塊以及焊接機械臂；

所述采集模塊用于持續拍攝獲取在對應運行區域內圖像信息，并將所述圖像信息發送個所述匹配模塊；

所述匹配模塊用于使用多個模板圖對所述圖像信息進行匹配，判斷所述圖像信息中是否存在待焊接目標，若存在待焊接目標，則獲取待焊接目標的焊接點所對應的焊接坐標，并將所述焊接坐標發送給所述坐標劃分模塊；

所述判斷模塊用于接收所述焊接坐標，并通過焊接坐標所在的y軸坐標確定所述焊接坐標所在的運行區域，將所述焊接坐標以及其所在是運行區域生成出控制指令，并將所述控制指令發送給所述接收模塊；

所述接收模塊用于解析所述控制指令，得到對應的運行區域信息，根據運行區域信息找出在該運行區域內的焊接機械臂，并將所述焊接坐標發送給該運行區域內的焊接機械臂；

所述焊接機械臂根據傳輸履帶的運動速度對焊接坐標進行更新，待所述焊接坐標進入到所述焊接機械臂的工作范圍內時，所述焊接機械臂根據所述焊接坐標對待焊接目標進行焊接操作；

還包括復檢模塊，

所述復檢模塊用于當所述待焊接目標進入到復檢區域時，獲取復檢區域上的圖像信息，重新調用所述匹配模塊再次獲取所述待焊接目標的焊接坐標，將位于復檢區域時焊接坐標中的y軸坐標與首次獲取的y軸坐標進行匹配判斷，獲取y軸坐標的變化值，若y軸坐標變化值大于變化閾值，則重新調用所述判斷模塊，重新通過焊接坐標所在的y軸坐標確定所述焊接坐標所在的運行區域，重新生產所述控制指令。

2.根據權利要求1所述的一種基于模板識別的工業機器人焊接控制系統，其特征在于，所述復檢模塊還包括復檢區域確定模塊；

所述復檢區域確定模塊包括反應時間確定子模塊、距離確定子模塊；

所述反應時間確定子模塊用于獲取坐標計算時長、焊接機械臂喚醒時長以及更新時長，其中所述坐標計算時長為所述匹配模塊獲取焊接坐標的時長，所述焊接機械臂喚醒時長為接收模塊解析所述控制指令的時長，所述更新時長為所述判斷模塊生成出控制指令的時長；

所述距離確定子模塊用于獲取坐標計算時長、焊接機械臂喚醒時長、更新時長以及時間閾值之和，并根據傳輸履帶的運動速度，計算出第一反應時間距離；

所述距離確定子模塊還用于獲取坐標計算時長、焊接機械臂喚醒時長以及更新時長，并根據傳輸履帶的運動速度，計算出第二反應時間距離；

通過焊接機械臂與第一反應時間距離確定所述復檢區域的起始位置，通過焊接機械臂與第二反應時間距離確定所述復檢區域的終止位置，構建得到所述復檢區域。

3.根據權利要求1所述的一種基于模板識別的工業機器人焊接控制系統，其特征在于，所述匹配模塊包括準備模塊；

其中所述準備模塊包括模板制作子模塊、識別特征提取子模塊以及存儲子模塊；

所述模板制作子模塊用于制作多個模板圖，其中每一個模板圖對應一個不同的整數角度；

所述識別特征提取子模塊包括梯度量化單元以及提起單元；

所述梯度量化單元用于對多個模板圖進行第一層金字塔方向梯度量化以及第二層金字塔方向梯度量化，分別獲得多個模板圖所對應的識別特征；

所述提起單元用于以當前角度為表列獲取所述識別特征，并進行保存；

所述存儲子模塊用于存儲不同角度表列中的所有識別特征。