[发明专利]一种使用激光传感器的机器人寻位的方法

说明书

本发明公开了一种使用激光传感器的机器人寻位的方法，包括如下步骤:(1)建立工件坐标系；(2)将工件划分为田字形,设置工件的长L、宽W,以及长、宽方向上的单元格数m、n和寻位高度z；(3)确定寻位路径；(4)计算工件坐标系下横向寻位路径和纵向寻位路径中起点、终点以及各直角拐点的坐标值,得出寻位路径的坐标轨迹；(5)焊接机器人根据寻位路径的轨迹坐标分别进行横向寻位和纵向寻位,记录激光传感器输出信号发生变化时机器人的坐标即经过的网格边缘坐标；(6)根据记录的网格边缘坐标确定网格轮廓；(7)根据网格轮廓进行焊接路径规划,生成焊接准备点和焊接规避点,焊接规避点；(8)按照规划的焊接路径执行焊接任务。

技术领域

本发明涉及技术领域，具体涉及一种使用激光传感器的机器人寻位的方法。

背景技术

激光传感器功能是一种机器人用于检测待加工工件实际位置的软件功能。焊接前，机器人通过预先设置的程序，对工件进行接触(如焊丝、导电嘴)或者不接触(如激光)的触碰，从而找出工件的实际位置或者实际位置与示教位置的偏移量，在后续的实际焊接中补偿这一偏移量。其中，机器人与工件不发生接触(如焊丝、导电嘴)的情况称为激光传感器。

激光传感器需要增加点光源激光器，增加应用成本；由于点光源激光器需要安装在焊枪前端，在复杂工件表面容易造成干涉；在焊枪前端安装点光源激光器，还会降低机器人手臂的有效负载。

焊接机器人接触传感功能是在接触被焊工件表面的基础上实现的，当焊接机器人置于比较大的平直钢板上并且在钢板上堆焊字体时，由于没有垂直构件作为寻位参照物，焊接机器人难以通过触碰来确定焊接起始点的位置。当需要在指定位置实现标记字或符号堆焊的时候，需要人工调整焊枪的位置，并人工进行坐标变换，以确定焊接起始点的位置，作业效率低，且焊接起始点的位置精度无法有效保证。

发明内容

本发明旨在提供了一种使用激光传感器的机器人寻位的方法。

本发明提供如下技术方案：

一种使用激光传感器的机器人寻位的方法，包括如下步骤:

(1)建立工件坐标系；

(2)将工件划分为田字形,设置工件的长L、宽W,以及长、宽方向上的单元格数m、n和寻位高度z；

(3)确定寻位路径,所述寻位路径包括多个直角拐点和平行于工件的长或宽所在直线的寻位路段且不与单元格的任一边界线重合；寻位路径分为用于获取工件单元格横向信息的横向寻位路径和用于获取工件单元格纵向信息的纵向寻位路径,横向寻位路径和纵向寻位路径均呈“S形”或“2形”；

(4)计算工件坐标系下横向寻位路径和纵向寻位路径中起点、终点以及各直角拐点的坐标值,得出寻位路径的坐标轨迹；

(5)焊接机器人根据寻位路径的轨迹坐标分别进行横向寻位和纵向寻位,记录激光传感器输出信号发生变化时机器人的坐标即经过的网格边缘坐标；

(6)根据步骤(5)中记录的网格边缘坐标确定网格轮廓；

(7)根据网格轮廓进行焊接路径规划,生成焊接准备点和焊接规避点,焊接规避点；

(8)按照步骤(7)中规划的焊接路径执行焊接任务。

所述步骤(1)工件坐标系以工件的下边沿为横坐标x轴，工件的左边沿为纵坐标y轴，工件的左下拐角点为原点0,过0点且垂直于x0y平面的直线为z轴。