CN111168196B - 爬行焊接机器人的控制方法、机器人及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种爬行焊接机器人的控制方法、机器人及存储介质。该方法包括：通过电流采集模块获取焊接电源的电流参数并传输至控制模块；通过控制模块根据电流参数和焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度；通过激光相机模块根据获取到的焊缝图像，确定第二焊炬高度并传输至控制模块；通过控制模块将第一焊炬高度和第二焊炬高度进行数据拟合，得到拟合焊炬高度；通过控制模块根据拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度。本发明实施例的技术方案，实现了对焊炬高度的准确计算，进而实现在焊炬焊接过程中准确的进行焊炬高度自动调节及机器人移速自动调节。

Description

爬行焊接机器人的控制方法、机器人及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及测控技术，尤其涉及一种爬行焊接机器人的控制方法、机器人及存储介质。

背景技术

气体保护焊作为一种高质量的焊接方法，已逐渐在生产实践中获得了广泛的应用，并正向自动化和机器人化发展。

在发展过程中，所需的控制参数很多，其中之一就是焊炬高度，这在焊缝过定点等情况时非常重要。现有技术中采用电弧反馈的电流或者电压控制焊炬高度的方法，但对于细丝气体保护焊而言，细丝气体保护焊使用的电源基本采用等速送丝恒压模式，具有一定的弧长自适应调节功能。反馈的电弧电流和电压很难实时反映出弧长的变化情况。

发明内容

本发明实施例提供一种爬行焊接机器人的控制方法、机器人及存储介质，以实现在焊炬焊接过程中准确的进行焊炬高度自动调节及机器人移速自动调节。

第一方面，本发明实施例提供了一种爬行焊接机器人的控制方法，该方法包括：

通过电流采集模块获取焊接电源的电流参数并传输至控制模块；

通过控制模块根据电流参数和焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度；

通过激光相机模块根据获取到的焊缝图像，确定第二焊炬高度并传输至控制模块；

通过控制模块将第一焊炬高度和第二焊炬高度进行数据拟合，得到拟合焊炬高度；

通过控制模块根据拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种爬行焊接机器人，该爬行焊接机器人包括：

电流采集模块、焊接电源、激光相机模块、焊炬高度调节模块、爬行模块和控制模块；其中，控制模块包括处理器和存储器，存储器存储有计算机程序；

当所述计算机程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现本发明任意实施例所提供的爬行焊接机器人的控制方法。

第三方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明任意实施例所提供的爬行焊接机器人的控制方法。

本发明实施例提供了一种爬行焊接机器人的控制方案，通过根据获取的电流参数确定第一焊炬高度，同时根据获取的焊缝图像确定第二焊炬高度，再将第一焊炬高度与第二焊炬高度进行拟合以得到拟合焊炬高度，进而控制调节焊炬高度及机器人移动速度。解决了现有技术中焊炬高度计算误差较大的问题，实现了对焊炬高度的准确计算，进而实现在焊炬焊接过程中准确的进行焊炬高度自动调节及机器人移速自动调节。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的爬行焊接机器人的控制方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的爬行焊接机器人的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的爬行焊接机器人的控制装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四提供的爬行焊接机器人的结构示意图；

图5是本发明实施例四提供的爬行焊接机器人中电流采集模块的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的爬行焊接机器人的控制方法的流程图。本实施例可适用于利用焊炬进行自动焊接的情况，该方法可以由本发明实施例提供的爬行焊接机器人的控制装置来执行，该装置可以由硬件和/或软件的方式来实现，一般可集成于爬行焊接机器人中。如图1所示，具体包括如下步骤：

S11、通过电流采集模块获取焊接电源的电流参数并传输至控制模块。

电流采集模块可以位于焊接电源中，焊接电源在提供焊接能源的同时，实时将焊接中的电流及电压参数进行反馈，其中电流参数在焊接过程中变化较为明显，因此将电流参数作为电弧反馈数据，然后通过电流采集模块获取该电流参数并将该电流参数传输至控制模块以备用。可选的，根据具体的电源类型，还可以将电压参数作为电弧反馈数据。具体而言，焊接的电流是指在焊接时，流经焊接回路的电流，对焊接的电流进行检测主要有两种方式，第一种是通过被检测电流在已知电阻上的压降来进行检测，第二种是通过被检测电流所建立的电磁场为标准量来进行检测，对此，本发明实施例不做具体限制。

S12、通过所述控制模块根据所述电流参数和所述焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度。

在焊接过程中，焊炬中的钨极与焊缝中心点之间的距离或高度也称为弧长，而弧长与焊接电流或电压存在着相应的规律，因此根据焊接电流或焊接电压可计算出对应的弧长。在本实施例中，选择通过焊接电流来计算弧长，即根据通过电流采集模块获取的电流参数以及相关的焊接电源的预设参数，计算当前的弧长，并将以此方法计算得到的当前弧长定义为第一焊炬高度。

S13、通过激光相机模块根据获取到的焊缝图像，确定第二焊炬高度并传输至所述控制模块。

通过激光相机模块实时采集焊缝信息以获得焊缝图像，然后可通过工控机进行计算处理，以获得当前焊缝中心点与焊炬钨极之间的真实实时距离，即当前的弧长，并将以此方法计算得到的当前弧长定义为第二焊炬高度。

S14、通过所述控制模块将所述第一焊炬高度和所述第二焊炬高度进行数据拟合，得到拟合焊炬高度。

可选的，在计算当前时间的拟合焊炬高度时，可根据当前时间及当前时间以前的第一焊炬高度和第二焊炬高度分别计算出第一焊炬高度曲线和第二焊炬高度曲线。其中，计算方法可以采用插值法、磨光法或最小二乘法等。然后将第一焊炬高度曲线和第二焊炬高度曲线再次进行拟合，再根据拟合后的曲线确定当前时间的拟合焊炬高度。可选的，还可以根据当前时间及当前时间以前的第一焊炬高度和第二焊炬高度直接拟合出拟合焊炬高度曲线，再根据拟合焊炬高度曲线确定当前时间的拟合焊炬高度。

S15、通过所述控制模块根据所述拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度。

可选的，通过控制模块根据拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度，包括：通过控制模块计算拟合焊炬高度和基准焊炬高度的差值；通过控制模块根据差值和预先存储的焊接工艺数据，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度，即通过反馈控制的方法控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度。具体为将当前计算得到的拟合焊炬高度与基准焊炬高度进行比较，从而对焊接机器人下一步行动的进行产生影响，从而起到控制的作用。其中，基准焊炬高度可以是在焊接的初始阶段计算得到的拟合焊炬高度。

可选的，利用比例积分微分控制(proportional-integral-derivative control，PID)方法实现控制的过程。PID控制算法根据给定值和实际输出值构成控制偏差，将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。其中，比例环节即时成比例地反应控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用以减小误差，当偏差为0时，控制作用也为0，因此，比例控制是基于偏差进行调节的，即有差调节，比例调节系数为K_p；积分环节能对误差进行记忆，主要用于消除静差，提高系统的无差度，积分作用的强弱取决于积分时间常数，积分时间常数越大，积分作用越弱，反之则越强，积分调节系数为K_i，微分环节能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间，微分调节系数为K_d。从时间的角度讲，比例作用是针对系统当前误差进行控制，积分作用则针对系统误差的历史，而微分作用则反映了系统误差的变化趋势，这三者的组合是“过去、现在、未来”的完美结合。

在本实施例中，拟合焊炬高度和基准焊炬高度的差值即为在PID控制中需要的输入偏差，在设置好K_p、K_i及K_d这三个参数以后，即可根据前一次计算得到的拟合焊炬高度与基准焊炬高度的差值通过PID控制器获得控制参数，以控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度。在确定K_p、K_i及K_d这三个参数的过程中，必须兼顾动态与静态性能指标的要求，合理的确定参数，才能得到比较满意的控制性能，常用的参数整定方法包括凑式法、临界比例度法及衰减曲线法等。可选的，在本实施例中，利用根据经验总结出来的专家数据库及预先存储的焊接工艺参数，在焊接的过程中实时的调节K_p、K_i及K_d这三个参数，以更精确的实现对焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度的控制。

可选的，通过控制模块根据拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度，包括：通过控制模块计算拟合焊炬高度和基准焊炬高度的差值；当通过控制模块根据差值确定焊炬处于定点区域时，控制爬行模块提高当前移动速度；当通过控制模块根据差值确定焊炬通过定点区域时，控制爬行模块降低当前移动速度。

具体而言，在计算出拟合焊炬高度和基准焊炬高度的差值后，根据该差值的变化判断当前焊接点是否位于定点，所述定点可以是已经由人工手动焊接的定位点，这种定位点是相对于母材凸起的点。如果当前点位于定点，为了防止外观突出过高，并提高一次焊接成型的合格率，需要动态的调整焊接机器人的行驶速度，即当通过控制模块根据差值确定焊炬处于定点区域时，控制爬行模块提高当前移动速度；当通过控制模块根据差值确定焊炬通过定点区域时，控制爬行模块降低当前移动速度。

在上述技术方案的基础上，可选的，通过控制模块根据电流参数和焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度，包括：通过控制模块基于预设滤波算法，对电流参数进行滤波处理；根据滤波处理后的电流参数和预设参数，确定第一焊炬高度。其中，预设滤波算法可同时包括硬件滤波算法和软件滤波算法，硬件滤波算法可采用差分输入电路与缓冲器结合的方式，软件滤波算法可采用限幅滤波法与加权递推平均滤波法结合的方式，以使得实际采集的电流参数滤除大部分的纹波干扰。

在差分电路中，如果存在干扰信号，则会对两个输入信号产生相同的干扰，差分输入电路可以通过最差的方式使得干扰信号的有效输入为0。而缓冲器是加在输入端和输出端的反相器，主要是为了使电路具有稳定的输出阻及更好的电压传输特性。

限幅滤波法的基本方法为：比较相邻两个时间点电流参数的两个采样值，根据经验确定两次采样允许的最大偏差，如果两次采样值的差值超过最大偏差范围，则认定产生了随机干扰，并认为后一次的采样值为非法值，予以删除，在删除后一次的采样值之后，使用前一次的采样值代替后一次的采样值，即该两个采样值均为前一次的采样值，如果两次采样值的差值未超过最大偏差范围，则认为两个采样值均有效，以此来减少干扰对采样值造成突变的影响。

递推平均滤波法的基本方法为：将连续取得的电流参数的多个采样值看成一个队列，并将队列的长度固定，再根据队列的先进先出原则，将每次获得的新采样值放入队尾，并舍弃原来位于队首的采样值，然后将队列中的采样值进行算术平均运算，以获得滤波结果。加权递推平均滤波法是在递推平均滤波法的基础上，对不同时间点的采样值加以不同的权值，可选的，越接近当前时间的采样值的权值越大。通过采用加权递推平均滤波法，使得对周期性的干扰具有良好的抑制作用，并可提高曲线的平滑度，同时对于存在较大滞后时间常数的对象或采样周期较短的系统，也可以实现较好的滤波效果。

本发明实施例所提供的技术方案，通过根据获取的电流参数确定第一焊炬高度，同时根据获取的焊缝图像确定第二焊炬高度，再将第一焊炬高度与第二焊炬高度进行拟合以得到拟合焊炬高度，进而控制调节焊炬高度及机器人移动速度。解决了现有技术中焊炬高度计算误差较大的问题，实现了对焊炬高度的准确计算，进而实现在焊炬焊接过程中准确的进行焊炬高度自动调节及机器人移速自动调节。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的爬行焊接机器人的控制方法的流程图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，可选的，将第一焊炬高度和第二焊炬高度进行数据拟合时采用的方法为卡尔曼滤波法，并通过最优解及高斯分布的特点确定拟合焊炬高度。相应的，如图2所示，具体包括如下步骤：

S21、通过电流采集模块获取焊接电源的电流参数并传输至控制模块。

S22、通过所述控制模块根据所述电流参数和所述焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度。

S23、通过激光相机模块根据获取到的焊缝图像，确定第二焊炬高度并传输至所述控制模块。

S24、通过所述控制模块基于卡尔曼滤波法，预测根据所述电流参数和所述预设参数确定的所述第一焊炬高度的最优解。

卡尔曼滤波法是一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进行最优估算的算法。由于观测数据中包括系统中的噪声和干扰的影响，所以最优估计也可看作是滤波过程。在本实施例中，利用卡尔曼滤波法确定第一焊炬高度最优解的基本方法为：将每个时间点根据电流参数和预设参数确定的第一焊炬高度分别与基准焊炬高度进行比较，并为每个时间点的第一焊炬高度设置相应的权值，该权值表示对第一焊炬高度的可信度，即当前时间之前的第一焊炬高度与基准焊炬高度的方差越小，则确定的第一焊炬高度越稳定的接近真实值，则将当前时间的第一焊炬高度的权值设置的越大，反之则设置的越小。然后根据第一焊炬高度及其权值与基准焊炬高度及其权值修正当前时间的第一焊炬高度，修正后的第一焊炬高度即为当前时间第一焊炬高度的最优解，其中第一焊炬高度的权值与基准焊炬高度的权值之和为1。由于卡尔曼滤波法传递的是高斯分布，所以得到的第一焊炬高度也呈高斯分布。

S25、通过所述控制模块基于卡尔曼滤波法，预测根据所述焊缝图像确定的所述第二焊炬高度的最优解。

同上原理，可根据焊缝图像确定第二焊炬高度的最优解。

S26、通过所述控制模块将所述第一焊炬高度的最优解高斯分布和所述第二焊炬高度的最优解高斯分布的重叠部分，确定为所述拟合焊炬高度。

在获得第一焊炬高度的最优解高斯分布以及第二焊炬高度的最优解高斯分布之后，将两个高斯分布放置在一起，其中重叠的部分最接近真实值，于是将重叠部分的数据确定为拟合焊炬高度。可选的，对预测得到的第一焊炬高度的最优解添加第一预设阈值窗口，对于超出第一预设阈值窗口的数据进行抛弃；同样的，对预测得到的第二焊炬高度的最优解添加第二预设阈值窗口，对于超出第二预设阈值窗口的数据进行抛弃。

S27、通过所述控制模块根据所述拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度。

在上述技术方案的基础上，可选的，在通过控制模块将第一焊炬高度的最优解高斯分布和第二焊炬高度的最优解高斯分布的重叠部分，确定为拟合焊炬高度之后，还包括：通过控制模块根据预设经验修正数据，对拟合焊炬高度进行修正。具体而言，上述计算得到的拟合焊炬高度可能还存在由于其他不可排除外界因素的影响而造成的误差，在这种情况下，平时焊接过程中收集到的经验数据可以用于修正数据，以避免一些明显的尖刺类误差，从而进一步提高拟合焊炬高度的准确性。

本发明实施例所提供的技术方案，通过使用卡尔曼滤波法确定第一焊炬高度及第二焊炬高度的最优解，并根据两个高斯分布的重叠部分确定拟合焊炬高度，进一步的提高了焊炬高度计算的准确性，进而在焊炬焊接过程中更加准确的实现焊炬高度的自动调节及机器人移速的自动调节。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的爬行焊接机器人的控制装置的结构示意图，该装置可以由硬件和/或软件的方式来实现，并可集成于爬行焊接机器人中。如图3所示，该装置包括：

电流参数获取模块31，用于通过电流采集模块获取焊接电源的电流参数并传输至控制模块；

第一焊炬高度确定模块32，用于通过控制模块根据电流参数和焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度；

第二焊炬高度确定模块33，用于通过激光相机模块根据获取到的焊缝图像，确定第二焊炬高度并传输至控制模块；

焊炬高度拟合模块34，用于通过控制模块将第一焊炬高度和第二焊炬高度进行数据拟合，得到拟合焊炬高度；

焊炬控制模块35，用于通过控制模块根据拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度。

本发明实施例所提供的技术方案，通过根据获取的电流参数确定第一焊炬高度，同时根据获取的焊缝图像确定第二焊炬高度，再将第一焊炬高度与第二焊炬高度进行拟合以得到拟合焊炬高度，进而控制调节焊炬高度及机器人移动速度。解决了现有技术中焊炬高度计算误差较大的问题，实现了对焊炬高度的准确计算，进而实现在焊炬焊接过程中准确的进行焊炬高度自动调节及机器人移速自动调节。

在上述技术方案的基础上，可选的，第一焊炬高度确定模块32包括：

滤波子模块，用于通过控制模块基于预设滤波算法，对电流参数进行滤波处理；

焊炬高度确定子模块，用于根据滤波处理后的电流参数和预设参数，确定第一焊炬高度。

在上述技术方案的基础上，可选的，滤波子模块具体用于：

通过控制模块基于限幅滤波法和加权递推平均滤波法，对电流参数进行滤波处理。

在上述技术方案的基础上，可选的，焊炬高度拟合模块34包括：

第一焊炬高度最优解确定子模块，用于通过控制模块基于卡尔曼滤波法，预测根据电流参数和预设参数确定的第一焊炬高度的最优解；

第二焊炬高度最优解确定子模块，用于通过控制模块基于卡尔曼滤波法，预测根据焊缝图像确定的第二焊炬高度的最优解；

拟合焊炬高度确定子模块，用于通过控制模块将第一焊炬高度的最优解高斯分布和第二焊炬高度的最优解高斯分布的重叠部分，确定为拟合焊炬高度。

在上述技术方案的基础上，可选的，焊炬高度拟合模块34还包括：

修正子模块，用于在通过控制模块将第一焊炬高度的最优解高斯分布和第二焊炬高度的最优解高斯分布的重叠部分，确定为拟合焊炬高度之后，通过控制模块根据预设经验修正数据，对拟合焊炬高度进行修正。

在上述技术方案的基础上，可选的，焊炬控制模块35包括：

第一差值计算子模块，用于通过控制模块计算拟合焊炬高度和基准焊炬高度的差值；

焊炬高度调节子模块，用于通过控制模块根据差值和预先存储的焊接工艺数据，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度。

在上述技术方案的基础上，可选的，焊炬控制模块35包括：

第二差值计算子模块，用于通过控制模块计算拟合焊炬高度和基准焊炬高度的差值；

移动速度提高子模块，用于当通过控制模块根据差值确定焊炬处于定点区域时，控制爬行模块提高当前移动速度；

移动速度降低子模块，用于当通过控制模块根据差值确定焊炬通过定点区域时，控制爬行模块降低当前移动速度。

本发明实施例所提供的爬行焊接机器人的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的爬行焊接机器人的控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，在上述爬行焊接机器人的控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的爬行焊接机器人的结构示意图，示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性爬行焊接机器人40的框图。图4显示的爬行焊接机器人40仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图4所示，该爬行焊接机器人包括电流采集模块41、焊接电源42、激光相机模块43、焊炬高度调节模块44、爬行模块45及控制模块46，其中，控制模块46包括处理器461和存储器462，该爬行焊接机器人中处理器461的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器461为例；爬行焊接机器人的处理器461和存储器462可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

存储器462作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的爬行焊接机器人的控制方法对应的程序指令/模块(例如，焊缝识别装置中的电流参数获取模块31、第一焊炬高度确定模块32、第二焊炬高度确定模块33、焊炬高度拟合模块34和焊炬控制模块35)。处理器461通过运行存储在存储器462中的软件程序、指令以及模块，从而执行爬行焊接机器人的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的爬行焊接机器人的控制方法。

存储器462可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据爬行焊接机器人的使用所创建的数据等。此外，存储器462可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。

电流采集模块41与控制模块46连接，可用于获取电流参数。焊接电源42与控制模块46连接，可用于提供焊接能源，并反馈焊接中的电流及电压参数。激光相机模块43与控制模块46连接，可用于获取焊缝图像。焊炬高度调节模块44与控制模块46连接，可用于根据计算得到的焊炬高度对焊炬高度进行调节。爬行模块45与控制模块46连接，可用于调节爬行焊接机器人的移动速度。

其中，可选的，电流采集模块41包括：电流传感器，用于获取所述焊接电源中的预设线路的电流信号，输出对应的电压信号；差分放大单元，与所述电流传感器相连，用于将所述电压信号进行放大处理，输出放大电压信号；缓冲器单元，与所述差分放大单元相连，用于滤除所述放大电压信号的噪声，电流采集模块41的电路图如图5所示，第一运算放大器U1A及周边的电阻和电容构成差分放大电路，电流传感器vSensor将电压信号输入到第一运算放大器U1A的正向输入端。第二运算放大器U1B构成缓冲器电路，第一运算放大器U1A输出的放电电压信号输入到第二运算放大器U1B的正向输入端，第二运算放大器U1B将滤除噪声的放大电压信号输出至控制模块。

实施例五

本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的爬行焊接机器人的控制方法，该方法包括：

通过电流采集模块获取焊接电源的电流参数并传输至控制模块；

通过控制模块根据电流参数和焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度；

通过激光相机模块根据获取到的焊缝图像，确定第二焊炬高度并传输至控制模块；

通过控制模块将第一焊炬高度和第二焊炬高度进行数据拟合，得到拟合焊炬高度；

通过控制模块根据拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度。

存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的爬行焊接机器人的控制方法中的相关操作。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，包括：

通过电流采集模块获取焊接电源的电流参数并传输至控制模块；

通过所述控制模块根据所述电流参数和所述焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度；

通过激光相机模块根据获取到的焊缝图像，确定第二焊炬高度并传输至所述控制模块；

通过所述控制模块将所述第一焊炬高度和所述第二焊炬高度进行数据拟合，得到拟合焊炬高度；

通过所述控制模块根据所述拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度；

所述通过所述控制模块根据所述拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度，包括：通过所述控制模块计算所述拟合焊炬高度和所述基准焊炬高度的差值；

当通过所述控制模块根据所述差值确定焊炬处于定点区域时，控制所述爬行模块提高当前移动速度；

当通过所述控制模块根据所述差值确定焊炬通过定点区域时，控制所述爬行模块降低当前移动速度；

所述焊炬高度为钨极与焊缝中心点间的距离；

所述定点是由人工手动焊接的定位点，所述定位点是相对于母材凸起的点。

2.根据权利要求1所述的爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，所述通过所述控制模块根据所述电流参数和所述焊接电源的预设参数，确定第一焊炬高度，包括：

通过所述控制模块基于预设滤波算法，对所述电流参数进行滤波处理；

根据滤波处理后的所述电流参数和所述预设参数，确定所述第一焊炬高度。

3.根据权利要求2所述的爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，所述通过所述控制模块基于预设滤波算法，对所述电流参数进行滤波处理，包括：

通过所述控制模块基于限幅滤波法和加权递推平均滤波法，对所述电流参数进行滤波处理。

4.根据权利要求1所述的爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，所述通过所述控制模块将所述第一焊炬高度和所述第二焊炬高度进行数据拟合，得到拟合焊炬高度，包括：

通过所述控制模块基于卡尔曼滤波法，预测根据所述电流参数和所述预设参数确定的所述第一焊炬高度的最优解；

通过所述控制模块基于卡尔曼滤波法，预测根据所述焊缝图像确定的所述第二焊炬高度的最优解；

通过所述控制模块将所述第一焊炬高度的最优解高斯分布和所述第二焊炬高度的最优解高斯分布的重叠部分，确定为所述拟合焊炬高度。

5.根据权利要求4所述的爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，在所述通过所述控制模块将所述第一焊炬高度的最优解高斯分布和所述第二焊炬高度的最优解高斯分布的重叠部分，确定为所述拟合焊炬高度之后，还包括：

通过所述控制模块根据预设经验修正数据，对所述拟合焊炬高度进行修正。

6.根据权利要求1所述的爬行焊接机器人的控制方法，其特征在于，所述通过所述控制模块根据所述拟合焊炬高度和基准焊炬高度，控制焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度和控制爬行模块调节当前移动速度，包括：

通过所述控制模块计算所述拟合焊炬高度和所述基准焊炬高度的差值；

通过所述控制模块根据所述差值和预先存储的焊接工艺数据，控制所述焊炬高度调节模块调节当前焊炬高度。

7.一种爬行焊接机器人，其特征在于，所述爬行焊接机器人包括：

电流采集模块、焊接电源、激光相机模块、焊炬高度调节模块、爬行模块和控制模块；其中，所述控制模块包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序；

当所述计算机程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现如权利要求1-6中任一所述的爬行焊接机器人的控制方法。

8.根据权利要求7所述的爬行焊接机器人，其特征在于，所述电流采集模块包括：

电流传感器，用于获取所述焊接电源中的预设线路的电流信号，输出对应的电压信号；

差分放大单元，与所述电流传感器相连，用于将所述电压信号进行放大处理，输出放大电压信号；

缓冲器单元，与所述差分放大单元相连，用于滤除所述放大电压信号的噪声。

9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的爬行焊接机器人的控制方法。

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