[实用新型]一种智能焊接机器人系统

说明书

本实用新型公开一种智能焊接机器人系统，该系统包括控制单元、双目视觉系统、焊接单元和计算单元，双目视觉系统通过固定架固定于焊接台上方，焊接单元包括焊枪、六自由度机器人和基座，基座固定在焊接台上，六自由度机器人固定在基座上，焊枪固定在六自由度机器人的末端执行器上，控制单元与双目视觉系统和计算单元电连接，控制单元驱动双目视觉系统获取待焊接部件的图像信息、进行特征匹配计算视差以及获取图像的三维信息；控制单元驱动计算单元进行前向运算；控制单元将获取图像的三维信息发送给焊接单元进行焊接。本实用新型的系统相比传统的焊接系统，焊接效率高，误判率低。

技术领域

本实用新型涉及深度学习、智能焊接、机器视觉等领域，尤其涉及一种智能焊接机器人系统。

背景技术

深度学习进行物体识别相较于传统的计算机视觉具有更高的检测精度，将深度学习和机器视觉相结合可控制机器人实现智能焊接的功能，不仅可提高焊缝检测的精度和准确度，也大大降低了人工成本，提高了工业生产的安全性。现有的焊接方法一般有：使用基于传统机器视觉的单目系统检测焊缝，通过测距传感器得到焊缝的深度信息，进而控制机器人焊接；通过人工测量焊缝的位置并输入到机器人系统中控制焊接。通过这些方法来焊接存在以下问题：1)智能化程度较低，人工成本较高；2)通过传感器测量焊缝的深度信息误差太大，无法准确获取焊缝的三维坐标信息，焊接效果较差；3)效率低下，无法满足生产需求，难以推广普及。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出一种智能焊接机器人系统，该系统智能化、高效、高精度、安全可靠，具体的技术方案如下：

一种智能焊接机器人系统，其特征在于，该机器人系统包括控制单元、双目视觉系统、焊接单元和计算单元，所述的双目视觉系统通过固定架固定于焊接台上方，所述的焊接单元包括焊枪、六自由度机器人和基座，所述的基座固定在所述的焊接台上，所述的六自由度机器人固定在所述的基座上，所述的焊枪固定在所述的六自由度机器人的末端执行器上，所述的控制单元与所述的双目视觉系统和计算单元电连接，所述的控制单元驱动双目视觉系统获取待焊接部件的图像信息、进行特征匹配计算视差以及获取焊缝的三维信息；所述的控制单元驱动所述的计算单元进行前向运算；所述的控制单元将获取焊缝的三维信息发送给所述的焊接单元进行焊接。

进一步地，所述的控制单元为树莓派3B+，所述的计算单元为Intel NCS2边缘计算棒，所述的六自由度机器人采用UNIVERSAL ROBOT UR3，所述的双目视觉系统采用罗技C920e。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的智能焊接机器人系统误判率较低，能够有效地识别出焊缝在图像中的位置，并结合双目视觉系统得到焊缝的三维坐标；系统的数据传输方便，可实现机器人的高效控制；系统的适应性较强，可适应各种不同的环境，可快速推广普及。该系统在智能焊接领域效果显著，且易于部署，可满足工业生产的需求。

附图说明

图1是一种基于深度学习的智能焊接机器人系统各模块结构图。

图2是系统各坐标系及其关系示意图。

图3是双目视觉模型原理图。

图4是深度信息计算原理图。

图5是模型训练流程图。

图6是系统程序流程图。

图中，左相机1、右相机2、焊枪3、六自由度机器人4、机器人基座5、固定架6、计算单元7、控制单元8、待焊接部件9。

具体实施方式

下面根据附图和优选实施例详细描述本实用新型，本实用新型的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。