基于激光视觉的薄板焊缝跟踪方法研究

来源：机床与液压杂志2022年第7期北京时间：

作者：周跃龙，陈新度，吴智恒，罗良传，陈启愉，李平

单位：广东工业大学机电工程学院;广东工业大学，省属共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室；广东工业大学机电工程学院;广东工业大学，省属共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室；广东省科学院智能制造研究所；广东省科学院智能制造研究所；广东省科学院智能制造研究所；广东省科学院智能制造研究所

摘要：由于示教型焊接机器人在进行汽车薄板件连续焊工艺时存在装夹误差和热变形等问题，导致焊缝实际轨迹与示教轨迹存在较大误差。为提高焊接质量，基于焊接机器人构建激光视觉焊缝检测跟踪系统，提出基于目标估计准则的焊缝跟踪算法，实时跟踪焊缝中心点三维位置变化。以传统图像处理法提取初始帧焊缝特征点，通过改进的孪生神经网络对强干扰下的焊缝特征点进行跟踪提取。通过坐标转换得到机器人基坐标系下的焊缝中心特征点三维坐标。结果表明：该算法能精确提取跟踪焊缝特征点，平均误差为0.48 mm，平均帧率为90帧/s，优于传统图像处理方法和基于相关滤波的方法，能够实现快速准确的跟踪。

关键词：焊缝跟踪算法;激光视觉;孪生网络;目标估计准则

基金资助：广东省科技计划项目（2018A050506024）；广州市产业技术重大公关计划项目（201902010060）