多结构光双目复合视觉焊缝跟踪方法及装置

摘要

本发明涉及一种多结构光双目复合视觉焊缝跟踪方法及装置，涉及自动焊接技术领域，特别是焊接机器人视觉传感技术领域。该装置包括用于向焊缝区域投射结构光条纹的多线激光发生器(10)、装有窄带滤光片(1)和中性减光片A(2)的用于采集焊缝特征激光条纹图像的摄像机A(3)、装有带通滤光片(8)和中性减光片B(9)的用于采集激光条纹以外图像的摄像机B(7)、与摄像机A(3)、摄像机B(7)相连的控制器(11)组成。综合两摄像机的图像信息可以计算出焊枪当前理想位置，得到与实际位置的差值，并由控制器转换成模拟信号或无线通信输出，控制焊枪纠偏电动机，实现焊缝自动跟踪的目的。

主权项

1、一种多结构光双目复合视觉焊缝跟踪方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、采用三线激光器所发激光照射焊缝，产生激光结构光平面，在焊枪路径前方形成结构光条纹，其中照射在焊缝上的三条结构光条纹与焊缝交叉点依照离焊枪位置由远到近的顺序定义为焊点1、焊点2、焊点3，其中焊点1、焊点2、焊点3、焊枪之间间距相等，设间距为d；(2)、利用加装滤光透镜的摄像机A以时间间隔t采集、处理焊枪前的焊缝特征激光条纹图像，并由控制器获取和存储焊缝位置关系，即焊点1、焊点2、焊点3的相对坐标，其中激光结构光平面与摄像机A摄像头中心轴线成30°～60°角，镜头朝下；(3)、利用摄像机B摄取激光条纹以外的其它图像并计算焊枪运动速度与方向，再根据d和t计算并找到与当前焊枪实际位置相对应的焊缝位置关系记录，具体方式为：设Vd为焊枪沿垂直结构光条纹方向的速度分量，n＝(d/Vd)/t，前第n条焊缝位置关系信息记录即为所对应的那条焊缝位置关系记录；(4)、进一步利用当前三条激光线所反映的焊点2和焊点3的相对位置分别与第(3)步所找到的那条焊缝位置关系记录中焊点1和焊点2相对位置匹配，该条焊缝位置关系记录中所记录的焊点3的位置即为当前焊枪的理想位置；(5)、焊枪理想位置与焊枪当前实际位置相比较即可获得焊枪的位置偏差，以操控焊接机器人或工件上位置校正系统进行位置校正，实现焊缝跟踪；焊枪当前实际位置可根据焊枪与摄像机之间的固联关系确定；(6)、上述激光器、摄像机B、摄像机A随焊枪固联系在一起，一起运动。