[發明專利]焊接機器人控制方法、裝置、焊接機器人和可讀介質

在審

• 申請號: 202211068542.3
• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115416025A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 植美浹;李俊淵;張兆彪;李辰潼;高建文
• 申請（專利權）人: 深圳前海瑞集科技有限公司;中集集團集裝箱控股有限公司;中國國際海運集裝箱（集團）股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J11/00;B23K37/00;G06T7/73
• 代理公司: 深圳市聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 王晗

1.一種焊接機器人控制方法，其特征在于，包括：

通過焊接機器人末端的三維相機，在多個指定采集位置對目標工件上的多個三維球進行點云數據采集，得到多個點云數據集合，其中，每個點云數據集合中包括一個指定采集位置對應的所述多個三維球的點云數據；

根據每個點云數據集合中所述多個三維球的點云數據，確定每個點云數據集合中各個三維球的球心位置，得到多個點云數據集合對應的球心位置集合；

根據所述球心位置集合中各個三維球的球心位置，生成手眼變換矩陣的補償矩陣；

根據所述補償矩陣和所述手眼變換矩陣，驅動所述焊接機器人通過所述焊接機器人的焊槍末端對所述目標工件進行焊接。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過焊接機器人末端的三維相機，在多個指定采集位置對目標工件上的多個三維球進行點云數據采集，得到多個點云數據集合，包括：

在每個指定采集位置，通過焊接機器人末端的三維相機對目標工件上的多個三維球進行點云數據采集，得到所述多個三維球的原始三維數據和對應于各個指定采集位置的中心轉換矩陣；

根據所述手眼變換矩陣和所述中心轉換矩陣，將所述多個三維球的原始三維數據轉換到焊接機器人坐標系下，得到多個點云數據集合。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據每個點云數據集合中所述多個三維球的點云數據，確定每個點云數據集合中各個三維球的球心位置，得到多個點云數據集合對應的球心位置集合，包括：

對于每個點云數據集合，根據所述多個三維球的點云數據的空間分布進行采樣，得到各個三維球對應的數據集合；

根據每個三維球對應的數據集合進行球形擬合，確定每個點云數據集合中各個三維球的球心坐標，得到多個點云數據集合對應的球心位置集合。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述對于每個點云數據集合，根據所述多個三維球的點云數據的空間分布進行采樣，得到各個三維球對應的數據集合，包括：

對于每個點云數據集合，根據在三維坐標軸上的預設范圍對所述點云數據進行過濾，得到過濾點云數據；

根據多個預設空間盒體，對于落入相同預設空間盒體的過濾點云數據，提取與所述預設空間盒體的盒體中心最接近的過濾點云數據，得到采樣點云數據，所述預設空間盒體為對所述目標工件所在三維空間進行劃分得到的；

根據所述采樣點云數據的空間位置進行聚類劃分，得到每個三維球的點云數據的數據集合。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述球心位置集合中各個三維球的球心位置，生成手眼變換矩陣的補償矩陣，包括：

對于所述球心位置集合中每個點云數據集合對應的球心位置，分別計算指定三維球的球心與其他三維球的球心之間在三維坐標軸上的距離，得到球心距離；

根據所述球心距離，計算各個三維球在三維坐標軸上的平均距離，作為手眼變換矩陣的補償矩陣。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在每個指定采集位置，通過焊接機器人末端的三維相機對目標工件上的多個三維球進行點云數據采集，得到所述多個三維球的原始三維數據和對應于各個指定采集位置的中心轉換矩陣，包括：

按照預設路徑信息，驅動所述焊接機器人末端依次到達各個指定采集位置；

在每個指定采集位置，通過所述焊接機器人末端的三維相機拍攝所述目標工件的一幀點云數據并記錄當前位置的中心轉換矩陣，所述三維圖像中包含各個三維球的點云數據。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述補償矩陣和所述手眼變換矩陣，驅動所述焊接機器人通過所述焊接機器人的焊槍末端對所述目標工件進行焊接，包括：

通過所述三維相機，獲取目標工件上待焊接位置的位置信息；

通過所述補償矩陣和所述手眼變換矩陣，將所述待焊接位置的位置信息轉換到焊接機器人坐標系下，得到目標位置信息；

根據所述目標位置信息，驅動所述焊槍末端對所述待焊接位置進行焊接。