發布時間:2020-05-27
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隨著技術的發展,各種跟蹤測量傳感技術日益成熟,人們開始研究以焊縫的測量信息為反饋,由計算機控制焊接機器人進行焊接路徑的自主示教技術。
(1)基于激光結構光的自主編程 基于結構光的路徑自主規劃其原理是將結構光傳感器安裝在機器人的末端,形成“眼在手上”的工作方式,如下圖所示,利用焊縫跟蹤技術逐點測量焊縫的中心坐標,建立起焊縫軌跡數據庫,在焊接時作為焊槍的路徑。
韓國Pyunghyun Kim 將線結構光視覺傳感器安裝在自由度焊接機器人末端,對結構化環境下的自由表面焊縫進行了自主示教。在焊縫上建立了一個隨焊縫軌跡移動的坐標來表達焊縫的位置和方向,并與連接類型(搭接、對接、V 形)結合形成機器人焊接路徑,其中還采用了 3 次樣條函數對空間焊縫軌跡進行擬合,避免了常規的直線連接造成的誤差,如下圖所示。
(2)基于雙目視覺的自主編程 基于視覺反饋的自主示教是實現機器人路徑自主規劃的關鍵技術,其主要原理是:在一定條件下,由主控計算機通過視覺傳感器沿焊縫自動跟蹤、采集并識別焊縫圖像,計算出焊縫的空間軌跡和方位(即位姿),并按優化焊接要求自動生成機器人焊槍(Torch)的位姿參數。
(3)多傳感器信息融合自主編程 有研究人員采用力控制器,視覺傳感器以及位移傳感器構成一個高精度自動路徑生成系統。系統配置如下圖所示,該系統集成了位移、力、視覺控制,引入視覺伺服,可以根據傳感器反饋信息來執行動作。該系統中機器人能夠根據記號筆所繪制的線自動生成機器人路徑,位移控制器用來保持機器人T C P點的位姿,視覺傳感器用來使得機器人自動跟隨曲線,力傳感器用來保持TCP點與工件表面距離恒定。