【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动化焊接，具体涉及一种基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法、装置、介质及设备。
技术介绍
1、焊接是工业时代非常重要的制作工艺，然而，传统的焊接过度依赖人工进行操作，效率较低且焊接本身存在一定的安全风险，此外长时间处于恶劣的焊接现场环境下，将可能对人身健康造成影响。为了改善现状，行业内引入了工业机器人代替人工进行焊接工作，工业机器人是整合运动执行机构、高精度传感器、特定的作业工具的科技产品，能够有效提高焊接质量和效率。
2、工业机器人焊接是通过提前示教编程实现自动化焊接的方式，其中一个重要的方面就是对于焊接运动轨迹的规划，但机器人焊接下，针对不同工件的制造偏差无法做到自适应，直接使用提前编制的程序控制会导致焊接水平降低，出现质量低、焊接一致性差、效率低等问题，尤其是针对复杂工件，比如管板的焊接，通常包含上百个待焊接的孔位，传统管板焊通常需要几天甚至一周时间才能焊接完一个产品，此过程需要不断的重复焊接大量的圆管，且需要调整每个圆管的焊接位置和姿态，复杂的工况导致了焊接运动轨迹规划的质量降低，进一步放大了焊接水平降低的问题，影响焊接智能化过程。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法、装置、介质及设备，旨在解决现有技术采用机器人对管板进行自动化焊接下，焊接运动轨迹规划的质量偏低的问题。
2、为实现上述目的，本申请的实施例采用的技术方案如下：
3、第一方面，本申请实施例提供一种基于机器人的管板焊接
4、根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列；
5、按照拍照点的轨迹序列，将机器人依次运动到拍照点进行拍照，并获取在拍照点时机器人的当前位姿信息以及管板的点云数据；
6、识别管板的点云数据，获得工件信息位姿；
7、根据标定关系和机器人的当前位姿信息，将工件信息位姿转换到机器人工具坐标系，获得管板的实际焊接点位姿；
8、根据管板的实际焊接点位姿，获得管板的焊接运动轨迹。
9、在第一方面的一种可能实现方式中，根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列，包括：
10、根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系，获得机器人工具坐标系下的拍照点平面坐标；
11、根据机器人工具坐标系下的拍照点平面坐标，获得拍照点空间坐标；
12、根据拍照初始姿态和拍照点空间坐标，获得目标位姿；
13、根据标定关系将目标位姿进行转换，机器人运动的拍照位姿；
14、根据机器人运动的拍照位姿和管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列。
15、在第一方面的一种可能实现方式中，根据机器人工具坐标系下的拍照点平面坐标，获得拍照点空间坐标，包括：
16、通过平面关系将机器人工具坐标系下的拍照点平面坐标带入平面方程，求得z坐标以获得拍照点空间坐标。
17、在第一方面的一种可能实现方式中，根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列之前，方法还包括：
18、获得圆管的实际空间物理坐标，并根据其空间象限选取两个坐标维度，获得第一点位坐标；
19、根据第一点位坐标，获取管板的二维图纸上对应的圆管的第二点位坐标；
20、利用最小二乘法对第一点位坐标和第二点位坐标进行单应性变化求解映射矩阵；
21、根据映射矩阵、第一点位坐标以及第二点位坐标，获得根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系。
22、在第一方面的一种可能实现方式中，根据管板的实际焊接点位姿，获得管板的焊接运动轨迹之后，方法还包括：
23、根据管板的焊接运动轨迹，控制焊机进行自动化焊接作业。
24、在第一方面的一种可能实现方式中，根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列之前，方法还包括：
25、根据产品的尺寸信息绘制以获得管板的二维图纸。
26、在第一方面的一种可能实现方式中，根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列之前，方法还包括：
27、将待焊接的管板进行排序，获得管板的焊接序列。
28、第二方面，本申请实施例提供一种基于机器人的管板焊接运动轨迹规划装置，包括：
29、求解模块，求解模块用于根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列；
30、拍照模块，拍照模块用于按照拍照点的轨迹序列，将机器人依次运动到拍照点进行拍照，并获取在拍照点时机器人的当前位姿信息以及管板的点云数据；
31、第一获得模块，第一获得模块用于识别管板的点云数据，获得工件信息位姿；
32、第二获得模块，第二获得模块用于根据标定关系和机器人的当前位姿信息，将工件信息位姿转换到机器人工具坐标系，获得管板的实际焊接点位姿；
33、轨迹获得模块，轨迹获得模块用于根据管板的实际焊接点位姿，获得管板的焊接运动轨迹。
34、第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器加载执行时，实现如上述第一方面中任一项提供的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法。
35、第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器及存储器，其中，
36、存储器用于存储计算机程序；
37、处理器用于加载执行计算机程序，以使电子设备执行如上述第一方面中任一项提供的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法。
38、与现有技术相比，本申请的有益效果是：
39、本申请实施例提出的一种基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法、装置、介质及设备，该方法包括：根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列；按照拍照点的轨迹序列，将机器人依次运动到拍照点进行拍照，并获取在拍照点时机器人的当前位姿信息以及管板的点云数据；识别管板的点云数据，获得工件信息位姿；根据标定关系和机器人的当前位姿信息，将工件信息位姿转换到机器人工具坐标系，获得管板的实际焊接点位姿；根据管板的实际焊接点位姿，获得管板的焊接运动轨迹。本申请首先利用空间坐标系与管板二维图纸的映射关系，结合规划的管板的焊接序列，将其进行空间位置变换求解机器人的拍照点轨迹，然后将机器人按照拍照点轨迹进行运动，并在运动到点位时获得机器人的位姿以及管板的点云数据，从而识别出工件的位姿，并利用标定关系和机器人的位姿将工件的位姿转换到机器人工具坐标系下，得到管板的实际焊接点位姿，由于提前规划了管板焊接序列并且结合了机器人与工件的位姿状态，能够提升焊接精度，并且焊接中本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及所述管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列，包括：
3.根据权利要求2所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述机器人工具坐标系下的拍照点平面坐标，获得拍照点空间坐标，包括：
4.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及所述管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述管板的实际焊接点位姿，获得所述管板的焊接运动轨迹之后，所述方法还包括：
6.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及所述管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列之前，所
7.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及所述管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列之前，所述方法还包括：
8.一种基于机器人的管板焊接运动轨迹规划装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器及存储器，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及所述管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列，包括：
3.根据权利要求2所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述机器人工具坐标系下的拍照点平面坐标，获得拍照点空间坐标，包括：
4.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据空间坐标系与管板的二维图纸的映射关系以及所述管板的焊接序列，求解机器人的拍照点的轨迹序列之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的基于机器人的管板焊接运动轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述管板的实际焊接点位姿，获得所述管板的焊接...
【专利技术属性】
技术研发人员：李勤，龙燕，
申请(专利权)人：成都卡诺普机器人技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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