基于激光扫描的工业机器人焊接焊缝跟踪方法

作者：胡石

来源：重庆科技学院学报(自然科学版), 2023, 25(05): 69-75.

DOI：10.19406/j.cnki.cqkjxyxbzkb.2023.05.009

• 激光扫描
• 工业机器人
• 焊接焊缝跟踪
• Canny边缘检测
• 最小二乘法
• NURBS插值

由于工业机器人焊枪和焊接焊缝之间的位置偏差会导致焊接焊缝跟踪结果存在一定的误差，因此提出了一种基于激光扫描的工业机器人焊接焊缝跟踪方法。首先，采用激光扫描传感器采集工业机器人焊接焊缝图像，并对图像进行滤波、增强、黑白化预处理；其次，检测图像边缘后，采取激光扫描方法确定焊接焊缝边缘图像中激光条纹骨架的大概位置，经最小二乘法直线拟合出准确的激光条纹中心线，提取焊接焊缝特征点；再次，结合工业机器人手眼标定矩阵，将激光扫描传感器坐标系中的焊接焊缝特征点坐标转化为工业机器人坐标，从而形成焊接焊缝轨迹；最后，采取3次非均匀有理B样条方法得到工业机器人焊枪和焊接焊缝之间的位置偏差，修正机器人焊枪位置，从而实现工业机器人焊接焊缝的精准跟踪。实验结果表明，该方法不仅能够准确检测出焊接焊缝边缘，而且能够跟踪不同宽度、不同形状的焊接焊缝工件。

• 单位
  池州职业技术学院; 南京工业大学