一种焊缝跟踪机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种焊缝跟踪机器人，包括：驱动机构，用于驱动巡检机器人行走；底座，底座底部安装有驱动机构；底座底部固定设置有激光发射装置，用于发射线激光以照射包含焊缝的物体表面；底座的上部设置有检测摄像头，用于获取经过线激光照射的焊缝的物体表面的图像；还包括图像处理装置，用于对获取的图像进行跟踪处理焊缝的中心位置，其中图像处理装置与检测摄像头电性连接。控制装置，控制装置接收图像处理装置信息，控制驱动机构移动到中心位置。该方法减少了检测流程，提高检测效率，而且通过梯度计算的方式寻找焊缝的中心位置，使机器人自动跟踪焊缝的中心位置，这样提高焊缝跟踪准确度。跟踪准确度。跟踪准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种焊缝跟踪机器人


[0001]本技术涉及焊缝跟踪
，特别涉及一种能够实现自动跟踪焊缝的方法以及焊缝的跟踪装置。

技术介绍

[0002]特种设备检验检测工作既是执行我国特种设备安全法规，保证特种设备安全经济运行的一项重要措施，就其本身而言，它又是一项危险性较大的、存在着诸多危脸、有害因素的、有特殊技术要求的复杂劳动。其中焊缝的检测占了很大的份额，尤其是大型结构件，压力容器等特种设备，开发研制满足于现场条件的自动焊缝检测系统代替人工进行检测操作，具有十分重要的现实意义。
[0003]现有技术中需要两台激光发射器才能够实现焊缝跟踪，成本高，而且两台激光发射器之间需要相互配合，容易造成误差，此外焊缝的跟踪仅仅在未焊接前对焊缝的跟踪，并没有涉及到焊缝完成后的检测。

技术实现思路

[0004]为了解决现有的焊缝跟踪时设备造价高，而且容易造成误差的问题，本技术提供一种低成本、低误差的焊缝跟踪机器人。
[0005]为了实现上述目的，本申请一方面提供一种焊缝跟踪机器人，包括：驱动机构，用于驱动巡检机器人行走；底座，底座底部安装有驱动机构；底座底部固定设置有激光发射装置，用于发射线激光以照射包含焊缝的物体表面；底座的上部设置有检测摄像头，用于获取经过线激光照射的焊缝的物体表面的图像；图像处理装置，用于对获取的图像进行跟踪处理焊缝的中心位置，其中图像处理装置与检测摄像头电性连接；
[0006]控制装置，控制装置接收图像处理装置的数据信息，控制驱动机构移动到中心位置。
[0007]进一步地，激光发射装置具有发射绿色线激光的激光发生器。
[0008]进一步地，检测摄像头的安装高度大于激光发生装置的安装高度。
[0009]进一步地，安装架，安装架设置在底座前端，检测摄像头可移动地安装在安装架上。
[0010]进一步地，激光发射装置和检测摄像头均位于底座的前端。
[0011]进一步地，激光发射装置的沿长度方向的延长线和检测摄像头沿长度方向的延长线之间的角度为锐角。
[0012]进一步地，跟踪处理包括：提取图像中包含的线激光照射区域的特征；对所述线激光照射区域的特征进行滤波处理，得到线激光照射区域的形状；将所述线激光照射区域的纵向宽度缩减为一个像素宽度；对缩减后的所述线激光照射区域的所有像素进行梯度计算，根据梯度的正负变化，找出焊缝的中心位置。
[0013]进一步地，所述提取所述图像中包含的线激光照射区域的特征包括：对所述图像
进行自适应二值化处理，得到线激光照射区域的形状。
[0014]进一步地，所述提取所述图像中包含的线激光照射区域的特征包括：对所述图像进行固定阈值的二值化处理，得到线激光照射区域的形状。
[0015]本技术的有益效果在于：通过在机器人中设置激光发生装置和检测摄像头，实现了对包含焊缝的物体表面的焊缝自动检测识别，从而让机器人自动跟踪检测识别出的焊缝，整个过程无需人工干预，大大的提高了焊缝的跟踪效率。
附图说明
[0016]图1是本技术中焊缝跟踪机器人的结构图；
[0017]图2是本技术中控制装置的结构图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0020]如图1
‑
2所示，一种焊缝跟踪机器人10，包括：驱动机构11，用于驱动巡检机器人10行走；底座12，底座12底部安装有驱动机构11；底座12底部固定设置有激光发射装置13，用于发射线激光以照射包含焊缝的物体表面；底座12的上部设置有检测摄像头14，用于获取经过线激光照射的焊缝的物体表面的图像；图像处理装置15，用于对获取的图像进行跟踪处理焊缝的中心位置，其中图像处理装置15与检测摄像头14电性连接；控制装置18，控制装置18接收图像处理装置15的数据信息，控制驱动机构11移动到中心位置。其中控制装置18与图像处理装置15电性连接；
[0021]由于对于待检测的焊缝表面，多数是锈红色，如果采用类似的红色线激光，图像识别率不高，因此为了提高图像采集的对比度，激光发射装置13具有发射绿色线激光的激光发生器16。
[0022]检测摄像头14的安装高度大于激光发生装置的安装高度，这样整个图像采集方正，便于后续图像处理。
[0023]安装架17，安装架17设置在底座12前端，检测摄像头14可移动地安装在安装架17上，这样有利于机器人10根据不同的环境高度，进行焊缝检测跟踪。
[0024]激光发射装置13和检测摄像头14均位于底座12的前端。
[0025]激光发射装置13的沿长度方向的延长线和检测摄像头14沿长度方向的延长线之间的角度为锐角，这样便于检测摄像头对准焊缝区域拍摄。
[0026]跟踪处理包括：提取图像中包含的线激光照射区域的特征；对所述线激光照射区域的特征进行滤波处理，得到线激光照射区域的形状；将所述线激光照射区域的纵向宽度
缩减为一个像素宽度；对缩减后的所述线激光照射区域的所有像素进行梯度计算，根据梯度的正负变化，找出焊缝的中心位置。
[0027]提取图像中包含的线激光照射区域的特征包括：对图像进行自适应二值化处理，得到线激光照射区域的形状。
[0028]提取图像中包含的线激光照射区域的特征包括：对图像进行固定阈值的二值化处理，得到线激光照射区域的形状。
[0029]由于绿色激光不同工况下的适应能力更强；在线激光发射器照射待检测物体的表面后，利用摄像机或者照相机等拍摄包含经过线激光照射的且包含有焊缝的物体表面，将该图像作为原始图像等待后续的处理，提取所述图像中包含的线激光照射区域的特征；具体的，首先提取出原图像的绿色通道，遍历绿色通道的所有像素点，根据超过阈值的像素点占总体数量的比例，确定下一步提取特征的方法；提取方法主要分为三种，第一种是直接进行自适应二值化处理；第二种是固定阈值的二值化处理；图像的二值化，就是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果。
[0030]本技术采用的焊缝跟踪方法原理是，通过线激光照射焊缝，接着对图像进行二值化、滤波、梯度计算等一系列处理，最后得到焊缝的中心位置，该方法减少了检测流程，提高检测效率，而且通过梯度计算的方式寻找焊缝的中心位置准确度高。
[0031]最后通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊缝跟踪机器人，其特征在于，包括：驱动机构，用于驱动巡检机器人行走；底座，底座底部安装有驱动机构；底座底部固定设置有激光发射装置，用于发射线激光以照射包含焊缝的物体表面；底座的上部设置有检测摄像头，用于获取经过线激光照射的焊缝的物体表面的图像；图像处理装置，用于对获取的图像进行跟踪处理焊缝的中心位置，其中图像处理装置与检测摄像头电性连接；控制装置，控制装置接收图像处理装置的数据信息，控制驱动机构移动到中心位置。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞智昊，徐洪彬，章意斌，卢晓伟，
申请(专利权)人：南京聚特机器人技术有限公司，
类型：新型
国别省市：