[发明专利]一种基于焊接变形预测的轨迹规划的方法、装置及设备

说明书

本申请涉及焊接机器人技术领域，尤其涉及一种基于焊接变形预测的轨迹规划的方法、装置及设备，包括：对待焊件进行数值模拟，得到模拟的焊接变形量；将所述模拟的焊接变形量和预先得到的实际的焊接变形量作对比，得到焊接变形前馈量；基于得到的焊接变形前馈量，通过前馈补偿的方法加入变形量补偿值，得到焊接变形预测前馈的轨迹规划的结果。本申通过实践结果来修正理论偏差，解决了因焊接变形造成的规划路径与实际工件焊缝轨迹间的失配难题，为复杂工况下移动焊接机器人的路径规划设计提供新的解决方案，提升移动焊接机器人领域的焊接适应性和焊接效率。

技术领域

本申请涉及焊接机器人技术领域，尤其涉及一种基于焊接变形预测的轨迹规划的方法、装置及设备。

背景技术

在工业制造领域，工业焊接机器人具有焊接效率高，焊接精度高，对劳动环境的高适应性等优点逐渐成为了焊接领域的主流。焊接机器人的路径轨迹规划是其中十分重要的一部分，传统的路径规划方法是依据视觉系统寻找路径和纠偏，现有技术中不能对焊接变形做出及时有效的反馈，复杂工件焊接时容易产生路径偏移，导致焊接变形造成的规划路径与实际工件焊缝轨迹间的失配。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中不能对焊接变形做出及时有效的反馈，复杂工件焊接时容易产生路径偏移，导致焊接变形造成的规划路径与实际工件焊缝轨迹间的失配的问题，本申请提供一种基于焊接变形预测的轨迹规划的方法、装置及设备。

本申请的方案如下：

第一方面，本申请提供一种基于焊接变形预测的轨迹规划的方法，所述方法包括：

对待焊件进行数值模拟，得到模拟的焊接变形量；

将所述模拟的焊接变形量和预先得到的实际的焊接变形量作对比，得到焊接变形前馈量；

基于得到的焊接变形前馈量，通过前馈补偿的方法加入变形量补偿值，得到焊接变形预测前馈的轨迹规划的结果。

进一步地，所述对待焊件进行数值模拟，得到模拟的焊接变形量，包括：

对待焊件进行数值模拟，得到数值模拟总变形量，所述数值模拟总变形量即为模拟的焊接变形量；

所述数值模拟总变形量为数值模拟横向变形量和数值模拟纵向变形量的矢量和，所述数值模拟总变形量的计算公式为：

其中，表示数值模拟纵向固有变形量，表示数值模拟横向固有变形量，表示数值模拟总变形量，n表示路径点的个数。

进一步地，所述纵向变形量的计算公式为：

其中，表示数值模拟纵向固有变形量，表示数值模拟沿焊缝方向纵向固有应变，h表示焊接接头的厚度。

进一步地，所述数值模拟横向变形量的计算公式为：

其中，表示数值模拟横向固有变形量，表示数值模拟垂直于焊缝的横向固有应变，h表示焊接接头的厚度。

进一步地，所述实际的焊接变形量即为通过焊接实验，得到的实验测量总变形量；

所述实验测量总变形量的计算公式为：

其中，v′_n表示实验测量总变形量，n表示路径点个数，表示实验测量纵向固有变形量，表示实验测量横向固有变形量。

进一步地，计算所述实验测量纵向固有变形量，包括：

通过实验测量的焊件的宽度与实验测量的沿焊缝方向纵向固有应变进行乘积运算，得到实验测量纵向固有变形量。