CN115091028A - 基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备以及存储介质，其包括：基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；在当前焊接运行周期内，根据预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；获取焊缝机器人的位置信息，并根据焊缝差异信息以及焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。本发明能够利用激光跟踪焊缝轨迹，以克服大型工件或大批量工件因工件震动或者焊缝位置变化导致的预设轨迹发生变化的问题，从而替代人工控制，提高焊接效率。

Description

基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及基于激光实时跟踪焊接技术领域，具体涉及一种基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

焊缝跟踪传感器主要由CCD相机、半导体激光器、激光保护镜片、防飞溅挡板和风冷装置组成，利用光学传播与成像原理，得到激光扫描区域内各个点的位置信息，通过复杂的程序算法完成对常见焊缝的在线实时检测。对于检测范围，检测能力以及针对焊接过程中的常见问题都有相应的功能设置。传感器通常以预先设定的距离(前置)安装在焊枪前部，因此它可以观察焊缝传感器本体到工件的距离，也就是安装高度取决于所安装的传感器型号。当焊枪在焊缝上方正确的定位后才能使得摄像机观察到焊缝。

设备通过计算检测到的焊缝与焊枪之间的偏差，输出偏差数据，由运动执行机构实时纠正偏差，精确引导焊枪自动焊接，从而实现与机器人控制系统实时通讯跟踪焊缝进行焊接，就等于是给机器人装上眼睛。手工或半自动焊接是依靠操作者肉眼的观察和手工的调节来实现对焊缝的跟踪。对于机器人或自动焊接专机等全自动化的焊接应用，主要靠机器的编程和记忆能力、工件及其装配的精度和一致性来保证焊枪能在工艺许可的精度范围内对准焊缝。通常，机器的重复定位精度、编程和记忆能力等已能满足焊接的要求。

然而，在很多情况下，工件及其装配的精度和一致性不易满足大型工件或大批量自动焊接生产的要求，其中还存在因过热而导致的应力和变形的影响。因此，一旦遇到这些情况，就需要有自动跟踪装置，用来执行类似于手工焊中人眼与手的协调跟踪与调节的功能。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备及存储介质，能够解决现有技术中大型工件或大批量工件因工件震动或者焊缝位置变化导致的预设轨迹发生变化的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于激光实时跟踪的焊接方法，应用于大型工件或大批量工件，其特征在于，包括：

基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；

预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于所述跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；

在当前焊接运行周期内，根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；

获取焊缝机器人的位置信息，并根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

优选的，所述基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度，包括：

基于CCD相机获取大型工件或大批量工件的图像信息，根据所述图像信息确定预设焊缝信息；

基于CCD相机与焊缝机器人的预设位置关系，并根据所述预设焊缝信息，确定所述预设焊缝轨迹长度。

优选的，所述跟踪点云数据包括焊缝点云数据和非焊缝点云数据；所述获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的焊缝点云数据，基于所述焊缝点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度，包括：

基于激光扫描实时获取激光条与焊缝条的多个交叉点信息形成所述焊缝点云数据，基于激光扫描实时获取的没有与焊缝条交叉的激光点云信息形成所述非焊缝点云数据；

对所述焊缝点云数据和所述非焊缝点云数据形成的轨迹进行平滑滤波处理，得到焊缝跟踪轨迹，基于所述焊缝跟踪轨迹确定所述跟踪焊缝轨迹长度。

优选的，在当前焊接运行周期内，所述根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息，包括：

在所述预设焊缝轨迹长度上截取当前焊接运行周期对应轨迹的预设示教轨迹长度，在所述跟踪焊缝轨迹长度上截取当前焊接运行周期对应轨迹的跟踪示教轨迹长度；

计算所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值。

优选的，所述当前焊接运行周期包括区间起点和区间终点；所述获取焊缝机器人的位置信息，包括：

获取焊接机器人到所述寻位起点的距离、所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离；

其中，所述起间起点到所述区间终点的距离为所述预设示教轨迹长度。

优选的，根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹，包括：

基于所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值、所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离，确定所述焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

优选的，基于所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值、所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离，确定所述焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹，包括：

基于轨迹计算公式确定所述实际焊接轨迹的长度；

其中，所述轨迹计算公式为：S＝start_distance+teach_length* r_teach2real；

S为实际焊接轨迹长度，start_distance为所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，teach_length为预设示教轨迹长度，r_teach2real为所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值。

本发明还提供一种基于激光实时跟踪的焊接装置，所述基于激光实时跟踪的焊接装置包括：

预设焊缝确定模块，用于基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；

跟踪焊缝确定模块，用于预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于所述跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；

焊缝差异确定模块，用于在当前焊接运行周期内，根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；

实际焊缝确定模块，用于获取焊缝机器人的位置信息，并根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

本发明还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任一种实现方式中的所述基于激光实时跟踪的焊接方法中的步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述任一种实现方式中的所述基于激光实时跟踪的焊接方法中的步骤。

采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的一种基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备以及存储介质能够利用激光跟踪焊缝轨迹，以克服大型工件或大批量工件因工件震动或者焊缝位置变化导致的预设轨迹发生变化的问题，从而替代人工控制，提高焊接效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的基于激光实时跟踪的焊接方法的一个实施例流程示意图；

图2为本发明提供的预设焊缝轨迹、跟踪焊缝轨迹及平滑处理的跟踪焊缝轨迹一实施例的示意图；

图3为本发明提供的运行区间内各个节点位置一实施例的示意图；

图4为本发明提供的焊缝机器人进行焊接时的预设轨迹与实际轨迹比对图一实施例的示意图；

图5为本发明实施例提供的基于激光实时跟踪的焊接装置的一个实施例结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电子设备的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明提供了一种基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备以及存储介质，以下分别进行说明。

如图1所示，为本发明实施例提供的基于激光实时跟踪的焊接方法的一个实施例流程示意图，该方法包括：

步骤S101，基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；

步骤S102，预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于所述跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；

步骤S103，在当前焊接运行周期内，根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；

步骤S104，获取焊缝机器人的位置信息，并根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

作为具体的实施例，步骤S101中预设焊缝信息一般是指经过CCD相机拍摄的焊缝信息或者激光点云焊缝信息，这些预设焊缝信息一般是基于大型工件或者大批量工件在没有受到影响情况下获取的相关信息，基于该预设焊缝信息为焊缝机器人设定相关的程序来控制焊缝机器人按照预设焊缝轨迹进行工件的焊接工作。

作为具体的实施例，步骤S102中，因大型工件焊缝长且复杂，而一旦工件受到震动(如异常颠簸)或者焊缝因温度变化，均会使的预设焊缝轨迹与实际需要焊接的轨迹不同，而为了解决该问题，通过激光进行实时扫描，且利用对起点和终点进行寻址定位，使得机器人能够在一个运行周期完成后通过寻位起点的参考作用迅速定位到准确位置进行下一个周期的实时跟踪焊接。

作为具体的实施例，步骤S103中，当焊接机器人在运行周期内时，可以通过对预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度的长度差异、曲线/直线差异等轨迹差异信息来确定焊缝差异信息，以使得焊接机器人能充分知晓预设轨迹与实际轨迹的差异性。

作为具体的实施例，步骤S104中，当确定了当前运行周期内预设轨迹与实际轨迹的差异信息后，集合机器人当前的位置信息，就能够制定新的焊接轨迹了。

综上，本发明提供的一种基于激光实时跟踪的焊接方法通过利用激光跟踪焊缝轨迹能够为焊接机器人的实际焊接轨迹提供信息参考，以克服大型工件或大批量工件因工件震动或者焊缝位置变化导致的预设轨迹发生变化的问题，从而替代人工控制，提高焊接效率。

作为优选的实施例，所述基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度，包括：

基于CCD相机获取大型工件或大批量工件的图像信息，根据所述图像信息确定预设焊缝信息；其中，图像信息一般包含有焊缝条信息，工件信息、相机与工件的距离，结合这些信息能够确定焊缝条每一个点的坐标信息，从而以坐标数据作为预设焊缝信息的输出，并输出给焊缝机器人对应的控制系统；

基于CCD相机与焊缝机器人的预设位置关系，并根据所述预设焊缝信息，确定所述预设焊缝轨迹长度，其中，当获知预设焊缝信息的坐标信息后，再结合基于CCD相机与焊缝机器人的预设位置关系(一般为物理位置关系)，就可以确定出预设焊缝轨迹的坐标以及长度。

作为优选的实施例，所述跟踪点云数据包括焊缝点云数据和非焊缝点云数据；所述获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的焊缝点云数据，基于所述焊缝点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度，包括：

基于激光扫描实时获取激光条与焊缝条的多个交叉点信息形成所述焊缝点云数据，基于激光扫描实时获取的没有与焊缝条交叉的激光点云信息形成所述非焊缝点云数据；

对所述焊缝点云数据和所述非焊缝点云数据形成的轨迹进行平滑滤波处理，得到焊缝跟踪轨迹，基于所述焊缝跟踪轨迹确定所述跟踪焊缝轨迹长度。

在具体的实施例中，可以参阅图2，图2为本发明提供的预设焊缝轨迹、跟踪焊缝轨迹及平滑处理的跟踪焊缝轨迹一实施例的示意图，从图2可以看出，预设焊缝轨迹(线条A)与、跟踪焊缝轨迹(线条B)明显存在区别，且跟踪焊缝轨迹因机器人抖动造成的激光采集点浮动较大，而经过滤波平滑处理后，使得平滑处理的跟踪焊缝轨迹(线条C)更为平滑，便于后续的针对焊接机器人的指令选择和控制。

在本实施例中，一般采用激光获得焊缝上每一点(如P点)，然后对该数据进行窗口滤波(目的是抑制扰动较大的点位，如果不进行滤波，焊接过程机器人会产生剧烈抖动)，然后按照队列的方式进行存储，先进先出，后进后出，这些点都是焊缝上的点，关于焊缝上点的存储和取出说明如下：

(1)关于存储，激光相机的识别以及传送到机器人系统，是有一定周期的，不是连续采集的。因此只能每隔一定的周期存储一个数据，将其放到存储队列最后面(可以对队列的头尾数据分别进行操作，取出或者存储)。

激光识别的点集一般有一些波动，点集内的点相互连接形成一条折线，并不是一条光滑的曲线，直接使用会使机器人在焊接过程中剧烈抖动，因此存储前，使用平滑滤波对激光识别的点集进行处理，使将要使用的轨迹相对比较平滑。

(2)关于取出，在焊接作业时，会从头往后，取出当前存储队列中的一大部分数据(不大于当前队列数据总数)，然后将这些数据存储到另一个运行队列中进行使用，这些数据所在的区域定为一个运行区间。在这个运动区间内，会建立由点连线而成的折线和预设轨迹的联系。只有当机器人走完运行区间的最后一个点时，再从存储队列中重新取出数据，建立新的运行区间。

作为优选的实施例，在当前焊接运行周期内，所述根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息，包括：

在所述预设焊缝轨迹长度上截取当前焊接运行周期对应轨迹的预设示教轨迹长度，在所述跟踪焊缝轨迹长度上截取当前焊接运行周期对应轨迹的跟踪示教轨迹长度；

计算所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值。

需要说明的是，预设焊缝轨迹长度一般是指大型工件中整个工件(或者部分工件)，其一般远远超过一个运行周期内焊缝机器人能够运行的轨迹，那么在实际操作中，一般以一个运行周期为分析对象，因此，当处于焊接运行周期内时，截取当前焊接运行周期对应轨迹的预设示教轨迹长度时即可，基于同样的道理，也只需要截取当前焊接运行周期对应轨迹的跟踪示教轨迹长度。然而，通过计算所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值就能够确定跟踪轨迹长度与预设轨迹长度的差异，能够为后续焊接机器人的运行轨迹提供参考。

作为优选的实施例，所述当前焊接运行周期包括区间起点和区间终点；所述获取焊缝机器人的位置信息，包括：

获取焊接机器人到所述寻位起点的距离、所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离；

其中，所述起间起点到所述区间终点的距离为所述预设示教轨迹长度。

在具体的实施例中，请查阅图3，图3为本发明提供的运行区间内各个节点位置一实施例的示意图。从图3就可以看出，上述焊接机器人到所述寻位起点的距离、所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离的大致关系。

作为优选的实施例，根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹，包括：

基于所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值、所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离，确定所述焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

具体的，基于所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值、所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离，确定所述焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹，包括：

基于轨迹计算公式确定所述实际焊接轨迹的长度；

其中，所述轨迹计算公式为：S＝start_distance+teach_length* r_teach2real；

S为实际焊接轨迹长度，start_distance为所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，teach_length为预设示教轨迹长度，r_teach2real为所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值。

同样可以参考图3，在具体的运行周期中，焊接机器人必须从当前机器人所在位置移动到寻位起点，然后从寻位起点到区间起点，在从区间起点到区间终点，至此就完成了一个运行周期的焊接工作。

在具体的实施例中，请参阅图4，图4为本发明提供的焊缝机器人进行焊接时的预设轨迹与实际轨迹比对图一实施例的示意图。需要说明的是，L代表着长度

若预设轨迹长度L，当建立了一个新的运动区间后，除了计算焊缝长度 distance(ΔS，即，跟踪示教轨迹长度)，还需要“估算”另外的一种长度(ΔL，即，预设示教轨迹长度)，先把它命名为示教长度length。如果预设轨迹的起点和终点与寻位起点和寻位终点是一致的，那么我们期望示教长度与预设轨迹长度相等，但是即便这种情况下，每个运动区间内估算出来的示教长度也是和预设轨迹长度不一致，不过好在两者相差不大，我们可以在当前运动区间内用示教长度代表预设轨迹长度，然后仅在最后一个运动区间的时候再对它们之间的差异做处理。

start_length＝last_end_length；

end_length＝start_length+length(估算)；

其中，start_distance为所述焊接机器人到所述寻位起点的距离， last_end_length为上一个运行区间的区间终点到寻位起点的折线距离，end_length为寻位起点到区间终点的折线长度；

比例计算公式：

在具体的实施例中，设置起点P0(即激光点云的第一个点)对应的折线长度为：(1)S＝0；(2)L＝0；那么第j个点到第j+1的折线长度为Δj，且P(j+1) ＝P(j)+Δj；(Δi为P(j+1)和P(j)之间的直线长度,Δj＝|P(j+1)-P(j)|；

那么，P1.S＝P0.S+|P1-P0|；P2.S＝P1.S+|P2-P1|；P3.S＝P2.S+|P3-P2|。

进一步的，图4中机器人当前位置点与激光扫描点当前位置之间的长度ΔL是通过估算获得的，该区间内ΔL和ΔS(即跟踪示教轨迹长度)不一定相等。

一般的，若ΔL或ΔS为直线，则直线长度的估算方法是：

(1)先将运动区间划分成两部分，计算各个部分的点集的平均值，得到点P1和P2；

(2)Length＝|P1-P2|，两点之间的距离；

(3)该运动区间的估计长度＝Length*2；

一般的，若ΔL或ΔS为曲线，曲线长度的估算方法是：

(1)先将运动区间划分成两部分，计算各个部分的点集的平均值，得到点 P1和P2；

(2)L1＝|P1-P2|，两点之间的距离；

(3)圆弧弧度为Δr＝2*asin(0.5*L1/r)，其中r为当前圆弧的半径，则 Length＝Δr*r。

需要说明的是，通过估算获得的直线总长或者去向总长与预设轨迹的总长是不一样的。如果不做处理时，机器人结束焊接时，焊接终点与期望的终点始终存在一定范围的偏差，并且这个偏差是浮动的，无法通过补偿手段进行消除。

为了解决该焊接终点与期望的终点始终存在的偏差浮动，可以采取如下方案：

当激光扫到寻位终点时，此时预设距离大于实际剩余距离时，减小预设轨迹的剩余部分长度，并进行重新规划。

当激光扫到寻位终点时，此时预设距离小于实际剩余距离时，增大预设轨迹的剩余部分，并进行重新规划。

当按照预设轨迹的距离运动到准备减速停的阶段时，如果此时未扫描到终点，那么增加预设轨迹的长度，并按照之前的运动趋势一直运动下去。

为了更好实施本发明实施例中的基于激光实时跟踪的焊接方法，在基于激光实时跟踪的焊接方法基础之上，对应的，如图4所示，本发明实施例还提供了一种基于激光实时跟踪的焊接装置500，包括：

预设焊缝确定模块501，用于基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；

跟踪焊缝确定模块502，用于预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于所述跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；

焊缝差异确定模块503，用于在当前焊接运行周期内，根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；

实际焊缝确定模块504，用于获取焊缝机器人的位置信息，并根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

这里需要说明的是：上述实施例提供的基于激光实时跟踪的焊接装置500 可实现上述各方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。

如图6所示，基于上述基于激光实时跟踪的焊接方法，本发明还相应提供了一种电子设备600。该电子设备600包括处理器601、存储器602及显示器603。图6仅示出了电子设备600的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

所述存储器602在一些实施例中可以是所述电子设备600的内部存储单元，例如电子设备600的硬盘或内存。所述存储器602在另一些实施例中也可以是所述电子设备600的外部存储设备，例如所述电子设备600上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

进一步地，所述存储器602还可既包括电子设备600的内部储存单元也包括外部存储设备。所述存储器602用于存储安装所述电子设备600的应用软件及各类数据，

所述处理器601在一些实施例中可以是一中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器602中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的基于激光实时跟踪的焊接方法。

所述显示器603在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。所述显示器603用于显示在所述电子设备600的信息以及用于显示可视化的用户界面。所述电子设备600的部件601-603通过系统总线相互通信。

在一实施例中，当所述处理器601执行所述存储器602中的基于激光实时跟踪的焊接程序604时，可实现以下步骤：

基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；

预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于所述跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；

在当前焊接运行周期内，根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；

获取焊缝机器人的位置信息，并根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

应当理解的是：处理器602在执行存储器601中的的基于激光实时跟踪的焊接程序604时，除了上面的功能之外，还可实现其它功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。

进一步地，本发明实施例对提及的电子设备600的类型不做具体限定，电子设备600可以为手机、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式电子设备。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载iOS、android、microsoft或者其他操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本发明其他一些实施例中，电子设备600也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。

相应地，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述各方法实施例提供的方法步骤或功能。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上对本发明所提供的基于激光实时跟踪的焊接方法、装置、电子设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于激光实时跟踪的焊接方法，应用于大型工件或大批量工件，其特征在于，包括：

基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；

预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于所述跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；

在当前焊接运行周期内，根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；

获取焊缝机器人的位置信息，并根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

2.根据权利要求1所述的基于激光实时跟踪的焊接方法，其特征在于，所述基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度，包括：

基于CCD相机获取大型工件或大批量工件的图像信息，根据所述图像信息确定预设焊缝信息；

基于CCD相机与焊缝机器人的预设位置关系，并根据所述预设焊缝信息，确定所述预设焊缝轨迹长度。

3.根据权利要求1所述的基于激光实时跟踪的焊接方法，其特征在于，所述跟踪点云数据包括焊缝点云数据和非焊缝点云数据；所述获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的焊缝点云数据，基于所述焊缝点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度，包括：

基于激光扫描实时获取激光条与焊缝条的多个交叉点信息形成所述焊缝点云数据，基于激光扫描实时获取的没有与焊缝条交叉的激光点云信息形成所述非焊缝点云数据；

对所述焊缝点云数据和所述非焊缝点云数据形成的轨迹进行平滑滤波处理，得到焊缝跟踪轨迹，基于所述焊缝跟踪轨迹确定所述跟踪焊缝轨迹长度。

4.根据权利要求1所述的基于激光实时跟踪的焊接方法，其特征在于，在当前焊接运行周期内，所述根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息，包括：

在所述预设焊缝轨迹长度上截取当前焊接运行周期对应轨迹的预设示教轨迹长度，在所述跟踪焊缝轨迹长度上截取当前焊接运行周期对应轨迹的跟踪示教轨迹长度；

计算所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值。

5.根据权利要求4所述的基于激光实时跟踪的焊接方法，其特征在于，所述当前焊接运行周期包括区间起点和区间终点；所述获取焊缝机器人的位置信息，包括：

获取焊接机器人到所述寻位起点的距离、所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离；

其中，所述起间起点到所述区间终点的距离为所述预设示教轨迹长度。

6.根据权利要求5所述的基于激光实时跟踪的焊接方法，其特征在于，根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹，包括：

基于所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值、所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离，确定所述焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

7.根据权利要求6所述的基于激光实时跟踪的焊接方法，其特征在于，基于所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值、所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，所述寻位起点到所述区间起点的距离以及所述区间起点到所述区间终点的距离，确定所述焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹，包括：

基于轨迹计算公式确定所述实际焊接轨迹的长度；

其中，所述轨迹计算公式为：S＝start_distance+teach_length*r_teach2real；

S为实际焊接轨迹长度，start_distance为所述焊接机器人到所述寻位起点的距离，teach_length为预设示教轨迹长度，r_teach2real为所述跟踪示教轨迹长度与所述预设示教轨迹长度的比值。

8.一种基于激光实时跟踪的焊接装置，其特征在于，包括：

预设焊缝确定模块，用于基于预设焊缝信息确定预设焊缝轨迹长度；

跟踪焊缝确定模块，用于预设激光扫描的寻位起点和寻位终点，获取激光扫描从寻位起点至寻位终点的跟踪点云数据，基于所述跟踪点云数据确定跟踪焊缝轨迹长度；

焊缝差异确定模块，用于在当前焊接运行周期内，根据所述预设焊缝轨迹长度和跟踪焊缝轨迹长度确定焊缝差异信息；

实际焊缝确定模块，用于获取焊缝机器人的位置信息，并根据所述焊缝差异信息以及所述焊缝机器人的位置信息确定焊缝机器人在当前焊接运行周期内的实际焊接轨迹。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，其中，

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述权利要求1至7中任一项所述基于激光实时跟踪的焊接方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述权利要求1至7中任一项所述基于激光实时跟踪的焊接方法中的步骤。

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