基于视觉特征的机车钢结构焊接机器人焊缝跟踪方法研究

机车钢结构在智能焊接过程中,受到热输入、材料变形等因素的影响,焊缝的实际位置和形状会发生变化,在焊缝跟踪时,当前视觉帧间差方法容易忽略位置信息和焊缝轨迹位置偏差,导致跟踪误差大。对此,提出基于视觉特征的机车钢结构焊接机器人焊缝跟踪方法。选取以“棋盘格&条纹”混合图像作为基础,标定机车钢结构焊接机器人立体视觉位置,对焊接机器人激光条纹的中心线特征进行捕获;通过Roberts算子提取焊缝边缘信息,引入Hough变换确定焊缝中心线,实现焊缝识别,并将焊缝坐标展开转换,将其映射至机车钢结构焊接机器人的基础坐标系,在三维空间中构建焊缝轨迹;基于焊枪当前的位置信息和焊缝轨迹计算位置偏差,通过三次分均匀有理B样条对焊缝轨迹数据进行实时修正,实现机车钢结构焊接机器人焊缝实时跟踪。试验结果表明,所提方法可以有效提升机车钢结构焊接机器人焊缝跟踪精度。