CN117655601A - 基于mr的智能焊接方法、装置、计算机设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种基于MR的智能焊接方法、装置、计算机设备和介质，包括：接收用户操控示教器发送的虚拟焊接指示，虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹；响应于虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着焊接轨迹从焊接起始点移动至焊接目标点；获取MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从焊接起始点移动至焊接目标点过程中所产生的运动信息，运动信息包括：MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压；向MR头显设备发送运动信息。从而，通过采用混合现实的方式，结合现实场景与虚拟立体影像，使得用户能够在现实场景中体验虚拟焊接，有效实现虚实结合的焊接体验。
Description
技术领域
本公开的实施例涉及MR焊接技术领域，具体地，涉及适用于一种基于MR的智能焊接方法、装置、计算机设备和介质。
背景技术
焊接是一种将材料永久连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。随着科学技术的迅猛发展，焊接技术已经深入到国民经济、国防建设和人民生活的各个领域。
在用户想要体验焊接技术时，通常会采用虚拟现实（Virtual Reality，VR）的焊接机器人实现，即在虚拟场景中通过佩戴VR眼镜来还原真实的焊接场景，用户能够在虚拟场景中通过操控虚拟机器人体验焊接。
然而，上述实现方式，用户佩戴VR眼镜后，无法看到现实环境中的物体，具有现实环境和虚拟环境的割裂感，难以有效进行虚拟焊接体验。
发明内容
本文中描述的实施例提供了一种基于MR的智能焊接方法、装置、计算机设备和介质，克服了上述问题。
第一方面，根据本公开的内容，提供了一种基于MR的智能焊接方法，应用于PC端，所述PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接，包括：
接收用户操控所述示教器发送的虚拟焊接指示，所述虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹；
响应于所述虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着所述焊接轨迹从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点；
获取所述MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点过程中所产生的运动信息，所述运动信息包括：所述MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压；
向所述MR头显设备发送所述运动信息，使得所述MR头显设备基于所述运动信息调整所述MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示所述MR焊接机器人的立体影像。
第二方面，根据本公开的内容，提供了一种基于MR的智能焊接装置，应用于PC端，所述PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接，包括：
接收模块，用于接收用户操控所述示教器发送的虚拟焊接指示，所述虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹；
控制模块，用于响应于所述虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着所述焊接轨迹从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点；
获取模块，用于获取所述MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点过程中所产生的运动信息，所述运动信息包括：所述MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压；
发送模块，用于向所述MR头显设备发送所述运动信息，使得所述MR头显设备基于所述运动信息调整所述MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示所述MR焊接机器人的立体影像。
第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如以上任意一个实施例中基于MR的智能焊接方法的步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如以上任意一个实施例中基于MR的智能焊接方法的步骤。
本申请实施例提供的基于MR的智能焊接方法，应用于PC端，PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接，接收用户操控示教器发送的虚拟焊接指示，虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹；响应于虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着焊接轨迹从焊接起始点移动至焊接目标点；获取MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从焊接起始点移动至焊接目标点过程中所产生的运动信息，运动信息包括：MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压；向MR头显设备发送运动信息，使得MR头显设备基于运动信息调整MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示MR焊接机器人的立体影像。如此，通过采用混合现实的方式，结合现实场景与虚拟立体影像，使得用户能够在现实场景中体验虚拟焊接，解决了现实场景与虚拟场景之间具有割裂感的问题，有效实现虚实结合的焊接体验。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制，其中：
图1是本公开提供的一种基于MR的智能焊接方法的流程示意图。
图2是本公开提供的一种PC端、示教器与MR头显设备之间的通信示意图。
图3是本公开提供的一种基于MR的智能焊接装置的结构示意图。
图4是本公开提供的一种计算机设备的结构示意图。
需要注意的是，附图中的元素是示意性的，没有按比例绘制。
具体实施方式
为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，也都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本公开主题所属领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是，诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的形式来解释，除非在此另外明确定义。如在此所使用的，将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指这些部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。
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申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”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。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件（或部件的一部分）与另一个部件（或部件的另一部分）区分开。
在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组）。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
图1是本公开实施例提供的一种基于MR的智能焊接方法的流程示意图，应用于PC端，所述PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接，MR（Mixed Reality，混合现实）头显设备可为用户佩戴的MR眼镜。
如图1所示，基于MR的智能焊接方法的具体过程包括：
S110、接收用户操控示教器发送的虚拟焊接指示。
其中，用户可通过操控示教器向PC（Personal Computer，个人计算机）端中的MR焊接机器人发送焊接指示，使得MR焊接机器人在现实环境中的焊接面板上进行焊接模拟。
虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹。
焊接起始点为一个虚拟焊接点，即焊接面板上一个真实位置点所对应的虚拟点，焊接目标点为一个虚拟焊接点，即焊接面板上另一个真实位置点所对应的虚拟点，焊接轨迹即为多个虚拟焊接点所组成的虚拟焊接轨迹。相应的，焊接起始点为虚拟焊接起始点，焊接目标点为虚拟焊接目标点，焊接轨迹为虚拟焊接轨迹。
需要说明的是，现实环境中，用户若不佩戴MR头显设备是看不到虚拟焊接点的，只有用户佩戴MR头显设备，才能看到MR焊接车间场景中的虚拟焊接点。
焊接轨迹中可包括一个或多个焊接点。在焊接轨迹中只包括一个焊接点时，虚拟焊接指示中的焊接起始点与焊接目标点则为同一个焊接点；在焊接轨迹中包括多个焊接点时，焊接起始点与焊接目标点中间还具有一个或多个焊接点。
S120、响应于虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着焊接轨迹从焊接起始点移动至焊接目标点。
其中，MR焊接机器人在接收到用户发送的虚拟焊接指示时，能够通过移动虚拟焊枪的焊点位置，以执行虚拟焊接指示对应的虚拟焊接操作。
虚拟焊枪的焊点位置为虚拟焊枪进行焊接操纵时焊点的定位。
一些实施例中，焊接轨迹中包括：至少一个焊接点。
控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着焊接轨迹从焊接起始点移动至焊接目标点，包括：
基于焊接起始点和焊接目标点，确定焊接轨迹中包括的每个焊接点的焊接序号；获取MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪的当前位置；基于焊接起始点与MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪的当前位置，规划MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪从当前位置移动至焊接起始点的运动方向以及运动形态，运动形态用于描述虚拟焊枪与焊接面之间的垂直距离；控制MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪，基于虚拟焊枪从当前位置移动至焊接起始点的运动方向以及运动形态，移动至焊接起始点；控制MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪，基于焊接轨迹中包括的每个焊接点的焊接序号，执行焊接起始点至焊接目标点之间的焊接操作。
其中，基于焊接起始点和焊接目标点，确定焊接轨迹中包括的每个焊接点的焊接序号，可包括：获取虚拟焊接指示对应的用户执行动态，用户执行动态为用户在示教器上模拟出的焊接操作，焊接操作中能够反映出用户模拟焊接时采用的焊接动作所对应于焊接轨迹中的焊接点的模拟时间，基于焊接起始点、焊接目标点以及每个焊接点的模拟时间，按照模拟时间距当前时间的时间差由远至近的排列方式，对每个焊接点进行焊接序号的排列，模拟时间距当前时间的时间差越大，焊接序号越小，焊接序号的排列越靠前，模拟时间距当前时间的时间差越小，焊接序号越大，焊接序号的排列越靠后。
基于焊接起始点与MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪的当前位置，规划MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪从当前位置移动至焊接起始点的运动方向以及运动形态，可包括：规划焊接起始点至MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪的当前位置所对应的方向，为MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪从当前位置移动至焊接起始点的运动方向；调整MR焊接机器人的运动形态为不接触焊接面，即虚拟焊枪与焊接面之间的垂直距离不为0或为预设阈值。
从而，通过控制MR焊接机器人所操作的虚拟焊枪，基于焊接轨迹中包括的每个焊接点的焊接序号，执行焊接起始点至焊接目标点之间的焊接操作，使得MR焊接机器人能够有效执行虚拟焊接指示，极大还原用户模拟焊接操作。
S130、获取MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从焊接起始点移动至焊接目标点过程中所产生的运动信息。
其中，运动信息包括：MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压。
MR焊接机器人各关节的角度可包括：下颌关节、椎关节、肋椎关节、上肢骨关节（如胸锁关节，肩锁关节，肩关节，肘关节）、手关节（如腕掌关节，掌骨间关节，掌指关节，手指间关节）、 下肢骨关节（如髋关节，膝关节）、足关节（如踝关节、足趾间关节）。
S140、向MR头显设备发送运动信息。
其中，通过向MR头显设备发送运动信息，能够使得MR头显设备基于运动信息调整MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示MR焊接机器人的立体影像。
MR焊接机器人能够在用户操纵实物示教器的同时，以混合现实的方式呈现焊接机器人及其配套设备的立体影像，MR焊接机器人能够按照示教器的指令执行相应动作，做到虚实结合，不仅使用户掌握了实物示教器的操作，又使用户的练习过程获得了实时的反馈，使得用户在此过程中产生身临其境的感觉。
本实施例中，基于MR的智能焊接方法应用于PC端，PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接，通过接收用户操控示教器发送的虚拟焊接指示，虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹；响应于虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着焊接轨迹从焊接起始点移动至焊接目标点；获取MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从焊接起始点移动至焊接目标点过程中所产生的运动信息，运动信息包括：MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压；向MR头显设备发送运动信息，使得MR头显设备基于运动信息调整MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示MR焊接机器人的立体影像。如此，通过采用混合现实的方式，结合现实场景与虚拟立体影像，使得用户能够在现实场景中体验虚拟焊接，解决了现实场景与虚拟场景之间具有割裂感的问题，有效实现虚实结合的焊接体验。
图2为PC端、示教器与MR头显设备之间的通信示意图，示教器21与示教器连接控制器22连接，示教器连接控制器22与PC端23连接，PC端23与MR头显设备24连接，PC端23具有机器人仿真软件231和MR焊接机器人PC端232，机器人仿真软件231中包含MR焊接机器人。
在使用示教器21通过示教器连接控制器22连接机器人仿真软件231的同时，实现机器人仿真软件231和MR头显设备24的实时通信，通信内容包括MR焊接机器人运动时的各关节角度数据、焊枪工作点坐标数据以及焊接过程中的电流和电压数据等，并且通信频率达到每秒10-24次，MR头显设备24上运行的软件利用通信获得的数据在混合现实场景中重组机器人模型，实时重现机器人运动状态。
机器人仿真软件231中MR焊接机器人的运动数据首先传送到MR焊接机器人PC端232，再经由MR焊接机器人PC端232通过无线局域网传输到MR焊接机器人的MR头显设备24，在MR头显设备24利用这些数据重组MR焊接机器人的虚拟模型，实时重现MR焊接机器人的运动状态。
一些实施例中，基于MR的智能焊接方法还包括：
获取MR焊接机器人移动所操作虚拟焊枪的焊点位置过程中的第一焊点位置以及第二焊点位置；对虚拟焊枪的第一焊点位置以及第二焊点位置进行运动矢量判断，确定用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度是否合格。
其中，第二焊点位置为第一焊点位置的下一个焊点位置，第一焊点位置包括焊接起始点，第二焊点位置包括焊接目标点。运动矢量判断为判断虚拟焊枪和角度罗盘在不同方向上的夹角，进而确定用户的焊接操作中的焊接角度是否合格。
一些实施例中，对虚拟焊枪的第一焊点位置以及第二焊点位置进行运动矢量判断，确定用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度是否合格，包括：
比对虚拟焊枪的第一焊点位置以及第二焊点位置，确定虚拟焊枪的运动矢量；基于虚拟焊枪的运动矢量以及虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置的焊道类型，确定虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置产生的运动分量；基于虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置产生的运动分量，确定虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置的运动方向；基于虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置的运动方向，调整虚拟焊枪对应的角度罗盘的当前位置及当前方向；基于虚拟焊枪和角度罗盘在第一方向上的夹角，以及虚拟焊枪和角度罗盘在第二方向上的夹角，确定用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度是否合格。
其中，基于虚拟焊枪的运动矢量以及虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置的焊道类型，确定虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置产生的运动分量，包括：在虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置的焊道类型为直线焊道时，提取虚拟焊枪的运动矢量沿直线方向上的分量，得到虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置产生的运动分量；在虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置的焊道类型为圆弧焊道时，提取虚拟焊枪的运动矢量沿圆弧切线方向上的分量，得到虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置产生的运动分量。
虚拟焊枪的焊道类型包括：直线焊道和圆弧焊道。
比对虚拟焊枪的第一焊点位置以及第二焊点位置，确定虚拟焊枪的运动矢量，可包括：基于第一焊点位置对应的位置坐标与第二焊点位置对应的位置坐标之间的坐标差，确定虚拟焊枪的运动矢量。
基于虚拟焊枪和角度罗盘在第一方向上的夹角，以及虚拟焊枪和角度罗盘在第二方向上的夹角，确定用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度是否合格，可包括：若虚拟焊枪和角度罗盘在第一方向上的夹角处于第一预设夹角范围，以及虚拟焊枪和角度罗盘在第二方向上的夹角处于第二预设夹角范围，则确定用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度合格；若虚拟焊枪和角度罗盘在第一方向上的夹角不处于第一预设夹角范围，或者虚拟焊枪和角度罗盘在第二方向上的夹角不处于第二预设夹角范围，则确定用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度不合格。
第一方向垂直于第二方向，第一方向可为参考平面的平行方向，第二方向可为参考平面的垂直方向，参考平面可为地面。
虚拟焊枪每次移动到新的位置点，都要对比焊枪的上一个位置点，计算出焊枪的运动矢量，从而，能够实时感知虚拟焊枪的运动方向，在此基础上实时计算出焊枪应有的正确角度。例如虚拟焊枪从左往右、从上往下、顺时针以及逆时针时，都能够实时判断出当前焊枪轨迹下，所应具备的焊枪正确角度，统计方式更为灵活，不必使学员为了能够让软件正确统计焊枪角度而必须按照某种特定的方向移动虚拟焊枪。
一些实施例中，基于MR的智能焊接方法还包括：
在确定出用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度合格时，向MR头显设备发送第一显示指令。
其中，第一显示指令用于显示用户焊接合格的提示消息，提示消息可如“焊接合格/焊接正确”等正向焊接样式，便于用户能够实时获知模拟焊接正确情况。
提示消息还可以为颜色变换的显示方式，如将焊接轨迹对应的多个焊接点标为绿色点展示，便于用户直观查看到焊接结果。
在确定出用户操控MR焊接机器人所移动的虚拟焊枪的焊接角度不合格时，向MR头显设备发送第二显示指令，第二显示指令用于描述隐藏虚拟焊枪从第一焊点位置移动至第二焊点位置的焊接轨迹。便于用户实时了解焊接不合格情况，进行再次焊接模拟。
一些实施例中，虚拟焊接指示中还包括：压力数据和焊接轨迹中每个焊接点的焊接时长。
基于MR的智能焊接方法还包括：
基于压力数据和焊接轨迹中每个焊接点的焊接时长，确定用户操控MR焊接机器人移动虚拟焊枪时每个焊接点的焊接面积；基于每个焊接点的焊接面积，确定用户操控MR焊接机器人进行焊接过程中每个焊接点的焊接操作是否合格。
其中，每个焊接点会对应相应的标准焊接面积，以此来衡量该焊接点的焊接操作。
基于每个焊接点的焊接面积，确定用户操控MR焊接机器人进行焊接过程中每个焊接点的焊接操作是否合格，可包括：若一个焊接点对应的焊接面积与其对应的标准焊接面积之间的面积差大于预设差值，则确定用户操控MR焊接机器人进行焊接过程的这一个焊接点的焊接操作不合格。从而，在焊接过程中，通过判定用户每个焊接点的焊接操作，能够更加细致的对用户的焊接操作进行有效评定。
图3为本实施例提供的一种基于MR的智能焊接装置的结构示意图，应用于PC端，所述PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接。基于MR的智能焊接装置可以包括：接收模块310、控制模块320、获取模块330和发送模块340。
接收模块310，用于接收用户操控所述示教器发送的虚拟焊接指示，所述虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹。
控制模块320，用于响应于所述虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着所述焊接轨迹从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点。
获取模块330，用于获取所述MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点过程中所产生的运动信息，所述运动信息包括：所述MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压。
发送模块340，用于向所述MR头显设备发送所述运动信息，使得所述MR头显设备基于所述运动信息调整所述MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示所述MR焊接机器人的立体影像。
本实施例中，可选的，所述焊接轨迹中包括：至少一个焊接点。
控制模块320，具体用于：
基于所述焊接起始点和所述焊接目标点，确定所述焊接轨迹中包括的每个所述焊接点的焊接序号；获取所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪的当前位置；基于所述焊接起始点与所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪的当前位置，规划所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪从所述当前位置移动至所述焊接起始点的运动方向以及运动形态，所述运动形态用于描述所述虚拟焊枪与焊接面之间的垂直距离；控制所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪，基于所述虚拟焊枪从所述当前位置移动至所述焊接起始点的运动方向以及所述运动形态，移动至所述焊接起始点；控制所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪，基于所述焊接轨迹中包括的每个所述焊接点的焊接序号，执行所述焊接起始点至所述焊接目标点之间的焊接操作。
本实施例中，可选的，还包括：确定模块。
获取模块330，还用于获取所述MR焊接机器人移动所操作虚拟焊枪的焊点位置过程中的第一焊点位置以及第二焊点位置，所述第二焊点位置为所述第一焊点位置的下一个焊点位置，所述第一焊点位置包括所述焊接起始点，所述第二焊点位置包括所述焊接目标点。
确定模块，用于对所述虚拟焊枪的所述第一焊点位置以及所述第二焊点位置进行运动矢量判断，确定所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度是否合格。
本实施例中，可选的，确定模块，包括：比对单元、第一确定单元、第二确定单元、调整单元和第三确定单元。
比对单元，用于比对所述虚拟焊枪的所述第一焊点位置以及所述第二焊点位置，确定所述虚拟焊枪的运动矢量。
第一确定单元，用于基于所述虚拟焊枪的运动矢量以及所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊道类型，确定所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量，所述虚拟焊枪的焊道类型包括：直线焊道和圆弧焊道。
第二确定单元，用于基于所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量，确定所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的运动方向。
调整单元，用于基于所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的运动方向，调整所述虚拟焊枪对应的角度罗盘的当前位置及当前方向。
第三确定单元，用于基于所述虚拟焊枪和所述角度罗盘在第一方向上的夹角，以及所述虚拟焊枪和所述角度罗盘在第二方向上的夹角，确定所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度是否合格，所述第一方向垂直于所述第二方向。
本实施例中，可选的，第一确定单元，具体用于：
在所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊道类型为所述直线焊道时，提取所述虚拟焊枪的运动矢量沿直线方向上的分量，得到所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量；在所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊道类型为所述圆弧焊道时，提取所述虚拟焊枪的运动矢量沿圆弧切线方向上的分量，得到所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量。
本实施例中，可选的，发送模块340，还用于在确定出所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度合格时，向所述MR头显设备发送第一显示指令，所述第一显示指令用于显示所述用户焊接合格的提示消息；在确定出所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度不合格时，向所述MR头显设备发送第二显示指令，所述第二显示指令用于描述隐藏所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊接轨迹。
本实施例中，可选的，所述虚拟焊接指示中还包括：压力数据和所述焊接轨迹中每个焊接点的焊接时长。
确定模块，还用于基于所述压力数据和所述焊接轨迹中每个焊接点的焊接时长，确定用户操控所述MR焊接机器人移动所述虚拟焊枪时每个焊接点的焊接面积；基于每个所述焊接点的焊接面积，确定所述用户操控所述MR焊接机器人进行焊接过程中每个所述焊接点的焊接操作是否合格。
本公开提供的基于MR的智能焊接装置，可执行上述方法实施例，其具体实现原理和技术效果，可参见上述方法实施例，本公开此处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机设备。具体请参阅图4，图4为本实施例计算机设备基本结构框图。
计算机设备包括通过系统总线相互通信连接存储器410和处理器420。需要指出的是，图中仅示出了具有组件410-420的计算机设备，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。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路（Application SpecificIntegratedCircuit，ASIC）、可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、数字处理器（DigitalSignal Processor，DSP）、嵌入式设备等。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
存储器410至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括非易失性存储器（non-volatile memory）或易失性存储器，例如，闪存（flash memory）、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（random access memory，RAM）、只读存储器（read-only memory，ROM）、可擦写可编程只读存储器（erasable programmableread-only memory，EPROM）、电可擦写可编程只读存储器（electricallyerasableprogrammable read-only memory，EEPROM）、可编程只读存储器（programmable read-onlymemory，PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等，RAM可以包括静态RAM或动态RAM。在一些实施例中，存储器410可以是计算机设备的内部存储单元，例如，该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器410也可以是计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（Smart Media Card，SMC）、安全数字（Secure Digital，SD）卡或闪存卡（Flash Card）等。当然，存储器410还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器410通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件，例如上述方法的程序代码等。此外，存储器410还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器420通常用于执行计算机设备的总体操作。本实施例中，存储器410用于存储程序代码或指令，程序代码包括计算机操作指令，处理器420用于执行存储器410存储的程序代码或指令或者处理数据，例如运行上述方法的程序代码。
本文中，总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）总线等。该总线系统可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请的另一实施例还提供一种计算机可读介质，计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质。计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在上述方法中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作；生成实施在框图的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。
计算机可读介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外的存储器或半导体系统、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，存储器用于存储程序代码或指令，程序代码包括计算机操作指令，处理器用于执行存储器存储的上述方法的程序代码或指令。
存储器和处理器的定义，可以参考前述计算机设备实施例的描述，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
在本申请各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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）或处理器（processor）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本申请描述的“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了装置若干的单元权利要求中，这些装置中的若干个单元可以是通过同一个硬件项来具体体现。第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于MR的智能焊接方法，其特征在于，应用于PC端，所述PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接，包括：
接收用户操控所述示教器发送的虚拟焊接指示，所述虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹；
响应于所述虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着所述焊接轨迹从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点；
获取所述MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点过程中所产生的运动信息，所述运动信息包括：所述MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压；
向所述MR头显设备发送所述运动信息，使得所述MR头显设备基于所述运动信息调整所述MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示所述MR焊接机器人的立体影像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述焊接轨迹中包括：至少一个焊接点；
所述控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着所述焊接轨迹从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点，包括：
基于所述焊接起始点和所述焊接目标点，确定所述焊接轨迹中包括的每个所述焊接点的焊接序号；
获取所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪的当前位置；
基于所述焊接起始点与所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪的当前位置，规划所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪从所述当前位置移动至所述焊接起始点的运动方向以及运动形态，所述运动形态用于描述所述虚拟焊枪与焊接面之间的垂直距离；
控制所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪，基于所述虚拟焊枪从所述当前位置移动至所述焊接起始点的运动方向以及所述运动形态，移动至所述焊接起始点；
控制所述MR焊接机器人所操作的所述虚拟焊枪，基于所述焊接轨迹中包括的每个所述焊接点的焊接序号，执行所述焊接起始点至所述焊接目标点之间的焊接操作。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
获取所述MR焊接机器人移动所操作虚拟焊枪的焊点位置过程中的第一焊点位置以及第二焊点位置，所述第二焊点位置为所述第一焊点位置的下一个焊点位置，所述第一焊点位置包括所述焊接起始点，所述第二焊点位置包括所述焊接目标点；
对所述虚拟焊枪的所述第一焊点位置以及所述第二焊点位置进行运动矢量判断，确定所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度是否合格。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述虚拟焊枪的所述第一焊点位置以及所述第二焊点位置进行运动矢量判断，确定所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度是否合格，包括：
比对所述虚拟焊枪的所述第一焊点位置以及所述第二焊点位置，确定所述虚拟焊枪的运动矢量；
基于所述虚拟焊枪的运动矢量以及所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊道类型，确定所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量，所述虚拟焊枪的焊道类型包括：直线焊道和圆弧焊道；
基于所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量，确定所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的运动方向；
基于所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的运动方向，调整所述虚拟焊枪对应的角度罗盘的当前位置及当前方向；
基于所述虚拟焊枪和所述角度罗盘在第一方向上的夹角，以及所述虚拟焊枪和所述角度罗盘在第二方向上的夹角，确定所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度是否合格，所述第一方向垂直于所述第二方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述虚拟焊枪的运动矢量以及所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊道类型，确定所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量，包括：
在所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊道类型为所述直线焊道时，提取所述虚拟焊枪的运动矢量沿直线方向上的分量，得到所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量；
在所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊道类型为所述圆弧焊道时，提取所述虚拟焊枪的运动矢量沿圆弧切线方向上的分量，得到所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置产生的运动分量。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
在确定出所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度合格时，向所述MR头显设备发送第一显示指令，所述第一显示指令用于显示所述用户焊接合格的提示消息；
在确定出所述用户操控所述MR焊接机器人所移动的所述虚拟焊枪的焊接角度不合格时，向所述MR头显设备发送第二显示指令，所述第二显示指令用于描述隐藏所述虚拟焊枪从所述第一焊点位置移动至所述第二焊点位置的焊接轨迹。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟焊接指示中还包括：压力数据和所述焊接轨迹中每个焊接点的焊接时长；
所述方法还包括：
基于所述压力数据和所述焊接轨迹中每个焊接点的焊接时长，确定用户操控所述MR焊接机器人移动所述虚拟焊枪时每个焊接点的焊接面积；
基于每个所述焊接点的焊接面积，确定所述用户操控所述MR焊接机器人进行焊接过程中每个所述焊接点的焊接操作是否合格。
8.一种基于MR的智能焊接装置，其特征在于，应用于PC端，所述PC端分别与示教器和MR头显设备通信连接，包括：
接收模块，用于接收用户操控所述示教器发送的虚拟焊接指示，所述虚拟焊接指示中包括：焊接起始点、焊接目标点以及焊接轨迹；
控制模块，用于响应于所述虚拟焊接指示，控制MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置，沿着所述焊接轨迹从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点；
获取模块，用于获取所述MR焊接机器人所操作虚拟焊枪的焊点位置从所述焊接起始点移动至所述焊接目标点过程中所产生的运动信息，所述运动信息包括：所述MR焊接机器人各关节的角度、焊接方向、焊接电流和焊接电压；
发送模块，用于向所述MR头显设备发送所述运动信息，使得所述MR头显设备基于所述运动信息调整所述MR焊接机器人的运动状态，以在现实环境中显示所述MR焊接机器人的立体影像。
9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如权利要求1~7中任一所述的基于MR的智能焊接方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一所述的基于MR的智能焊接方法。
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