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一种机器人焊缝铣削轨迹的提取方法

申请号: CN202410182335.3
申请人: 常熟理工学院
更新日期: 2026-03-20

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种机器人焊缝铣削轨迹的提取方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202410182335.3
申请日 2024/2/19
公告号 CN117745719A
公开日 2024/3/22
IPC主分类号 G06T7/00
权利人 常熟理工学院
发明人 龚烨飞; 何榕程; 展思民; 严超; 钱堃; 冯义斌; 赵广志
地址 江苏省苏州市常熟市南三环路99号

摘要文本

本发明公开了一种机器人焊缝铣削轨迹的提取方法,包括步骤1、将焊缝二值化掩码图像细化。步骤2、对细化后的焊缝二值化掩码图像进行降采样。步骤3、焊缝轨迹起点和终点确定:使用焊缝轨迹点中靠近焊缝首尾部分的点拟合直线,求出拟合直线与焊缝掩码的交点作为焊缝轨迹起点和终点。步骤4、焊缝轨迹点邻近工件平面分割。步骤5、焊缝轨迹点法向量提取:计算每个焊缝轨迹点集合中的点所对应的邻近工作平面点云集合的质心以及协方差矩阵的特征向量。步骤6、焊缝轨迹6D描述:计算焊缝轨迹点对应的点云的3D坐标表示的3D点在该点邻近工件局部平面方程的投影坐标。本发明实现焊缝铣削轨迹的6D描述,便于机器人实现自动化焊缝铣削。

专利主权项内容

1.一种机器人焊缝铣削轨迹的提取方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、将焊缝二值化掩码图像细化使多个像素宽度减少到单位像素宽度;步骤2、对细化后的焊缝二值化掩码图像进行降采样得到有序的焊缝轨迹点;步骤3、使用焊缝轨迹点中靠近焊缝首尾部分的点拟合直线,求出拟合直线与焊缝掩码的交点作为焊缝轨迹起点和终点,将所述焊缝轨迹点和起点以及终点合并得到焊缝轨迹点集合;步骤4、对焊缝二值化掩码进行矩形核膨胀操作得到膨胀掩码,遍历焊缝二值化掩码图像的每个点,在该点的焊缝二值化掩码为背景值并且为膨胀掩码为前景值时,将该点加入到距离该点最近的焊缝轨迹点集合中的点所对应的邻近工件平面2D点集中;步骤5、针对每个焊缝轨迹点集合中的点,在焊缝3D点云集合中寻找与邻近工件平面2D点集中每个点的对应点云构成焊缝轨迹点集合中的点所对应的邻近工作平面点云集合,计算每个焊缝轨迹点集合中的点所对应的邻近工作平面点云集合的质心构成平面质心坐标的集合,计算每个焊缝轨迹点集合中的点所对应的邻近工作平面点云集合的协方差矩阵的特征向量构成焊缝轨迹点邻近工件局部平面法向量的集合;步骤6、针对每个焊缝轨迹点集合中每个点,由所述平面质心坐标的集合和邻近工件局部平面法向量的集合得到该点邻近工件局部平面方程,计算该点对应的点云的 3D坐标表示的3D点在该点邻近工件局部平面方程的投影坐标,由所述投影坐标和所述焊缝轨迹点邻近工件局部平面法向量的集合构成焊缝铣削轨迹的6D参数。