[发明专利]一种基于激光焊缝跟踪传感器的机器人焊接运动控制方法

权利要求书

1.一种基于激光焊缝跟踪传感器的机器人焊接运动控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤(1)设定初始焊接机器人的世界坐标系、机器人末端工具坐标系、焊枪起始点、激光三角平面参数、焊接速度和运动时间；

步骤(2)根据激光焊缝跟踪传感器的测量数据，从数据点集中搜索下一控制周期时的焊枪顶端位置点；

步骤(3)运用遗传算法搜索焊枪的最优姿态；约束条件一：下一周期时的焊缝与激光三角平面的交点靠近激光三角平面的中心位置；约束条件二：焊枪的方向矢量与焊缝切线方向矢量形成角度β，

2.根据权利要求1所述的一种基于激光焊缝跟踪传感器的机器人焊接运动控制方法，其特征在于步骤(2)具体是：

由于激光焊缝传感器和焊枪之间存在导前距离所以当焊接时间t＝0，即焊接的初始周期，传感器激光平面位于焊缝的起始点位置，而焊枪落后于传感器，当焊枪处于导前距离范围内并不需要焊接；此时将焊枪顶点和焊缝起始点拟合成一条直线，让焊枪沿着该直线前进；

当焊枪的移动距离s大于导前距离时，焊枪结束导前距离进入曲线焊缝的焊接过程；此时在激光焊缝传感器测量得到的离散焊缝数据集中，依次计算相邻两个焊缝与激光平面交点之间的距离并进行累加；累加之和记为S_all；当时，取此时的焊缝与激光平面交点即为焊枪下一步行进点。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光焊缝跟踪传感器的机器人焊接运动控制方法，其特征在于：

所述约束条件一具体是：激光三角平面扫描焊缝轨迹并取得交点，由于后续焊缝轨迹未知，必须预估下一测量点，且该点必须在摄像机可视范围内部，即激光三角平面内部；设当前测量点为P₁，前一个测量点为P₀，根据P₀和P₁拟合直线并取下一周期预估测量点P₂；满足：|P₀P₁|＝|P₁P₂|。