4. 计算高度h和Y向偏差Δ
V/Y型坡口接头轮廓模式示意图
搭接接头轮廓模式示意图
对接无坡口轮廓示意图
角接/船行焊轮廓示意图
跟踪前，必须已知坡口形式
三、机器人视觉跟图
轨迹修正
实际轨迹
Δ1 Pi-2 Δ2 修正后轨迹 Pi 示教轨迹
P i-1
轨迹插补步距
Pi-2→Pi-1：Δ1≤ ε 所以，不进行轨迹修正
xi ( xu cx ) sx yi ( yu c y ) s y
xu,yu,cx,cy：像素坐标Ou sx, sy：单位距离上的像素点
1
D
F1
F
FF1=I
2
O
h
f
β
3
P
ΔZ
4
1.激光发生器 D成像靶面 D摄像机透镜 4.被测平面
D h tg arctgI / f
平面S型曲线焊缝导引/无电弧轨迹规划
平面S型曲线焊缝导引/无电弧轨迹规划过程图像处理
空间曲线焊缝导引
平面S型曲线自动导引/轨迹规划和焊接过程
第6章 焊缝跟踪技术
1.
2.
3.
激光扫描视觉传感器原理 焊缝类型识别和特征提取 机器人直接视觉跟踪系统实现
一、激光扫描视觉传感器原理
基 于 三 角 测 量 原 理
标定
需标定的摄像机内参数有 (cx, cy)，sx，sy，k及f 等六个参数
2 x x (1 kr ) i n 2 y y (1 kr ) n i
Z h Dtg
1
4 5
2 3
6
h
θ
7
1.跟踪传感器 2.焊枪 3.激光扫描扇面 D 5.镜头 6.激光发生器
7.激光扫描线
y = h tgθ
θ：激光扫描的角度
二、焊缝类型识别和特征提取
h
Y型坡口剖面模型 1. 采集激光扫描图像
Δ
2. 低层处理（滤波）
3. 中层处理（曲线拟合、 特征提取） 激光扫描Y型坡口轮廓线
Pi-1→Pi ： Δ2≥ ε 进行轨迹修正
ε ：设定偏差 0.2-0.3 mm
姿态修正
姿态修正较复杂，一般传感系统不采用
激光扫描焊缝跟踪传感器
传感器控制系统
长征系列火箭贮箱箱底机器人自动焊接系统
双目视觉导引/跟踪、熔透控制传感器系统
双目视觉导引/跟踪、熔透控制传感器系统
基于视觉传感的多机器人智能化焊接系统