(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211282975.9 (22)申请日 2022.10.20 (71)申请人 广州德程智能科技股份有限公司 地址 510630 广东省广州市天河区黄 村大 道2号1栋503房 (72)发明人 曹萌　陈永洲　周长军　覃树炎　 (74)专利代理 机构 广州专理知识产权代理事务 所(普通合伙) 44493 专利代理师 王允辉 (51)Int.Cl. B23K 31/02(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 13/08(2006.01) (54)发明名称 机器人自动焊 接控制方法及系统 (57)摘要 本发明涉及工程机械技术领域中的自动焊 接领域， 提供了机器人自动焊接控制方法及系 统， 通过视觉传感器获取焊件的基本位置参数， 将位置参数 投影在直角坐标系中， 获取焊接点坐 标， 同时获取焊接点位置的焊接厚度， 并计算出 所述焊接时长通过焊接点坐标和焊接时长得到 自适应规划矩阵， 再通过自适应规划矩阵数据生 成焊接路径， 通过适应型矩阵将最优焊接路径进 行确定， 并且通过对焊接时间的把控， 和对焊接 点坐标进行测试， 让焊接点位置更为精准， 降低 焊接的误差率， 同时通过收集焊接数据经过数据 处理后得出最优路径在进行焊接操作， 让焊接监 控的滞后性得到 了解决。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115351454 A 2022.11.18 CN 115351454 A 1.机器人自动焊接控制方法， 其特 征在于， 所述方法包括以下步骤： S100： 通过视 觉传感器获取焊件的基本位置参数； S200： 将位置参数投影在直角坐标系中， 获取焊接点 坐标； S300： 获取焊接点 位置的焊接厚度， 并计算出焊接时长； S400： 通过焊接点 坐标和焊接时长得到自适应规划矩阵； S500： 通过自适应规划矩阵数据生成焊接路径。 2.根据权利要求1所述的机器人自动焊接控制方法所述， 其特征在于， 在步骤S100中， 所述视觉传感器为工业线阵相机CCD， 并且通过3D线扫激光技术， 获取焊件的各 处焊接点位 置的3D立体位置信息， 所述焊件基本位置参数为： 各处焊接点位置的3D立体位置信息， 焊接 点位置需要焊接的厚度， 焊接产生形变的精度。 3.根据权利要求1所述的机器人自动焊接控制方法所述， 其特征在于， 在步骤S200中， 在系统中构建直角坐标系， 将所述焊接点坐标的3D立体位置信息投影到系统中， 将采集的 焊接点位置用坐标点表示为A （x， y， z）， 并将所采集的焊接点位置构建集合CDE， CDE= （ ） ， n为采集焊接点 位置总数。 4.根据权利要求1所述的机器人自动焊接控制方法所述， 其特征在于， 在步骤S300中， 通过焊件的基本位置参数中的焊接点位置的焊接厚度， 并将所述焊接点位置的厚度表示为 h， 将其所对应的焊接时间表示为t， 将所述h与 t都进行无纲量化处理， 通过函数表 示焊接点 位置的厚度h与 焊接时间t的对应关系， t=θ ， θ为常数， 所述焊接点位置的厚度h与 焊接 时间t对应的函数关系为指数函数。 5.根据权利要求1所述的机器人自动焊接控制方法所述， 其特征在于， 在步骤S400中， 通过焊接点 坐标和焊接时长得到自适应规划矩阵的具体步骤为： 从集合CDE中， 焊接点坐标数据与所述焊接点位置的厚度h数据相对应， 所以将焊接时 间t通过焊接点坐标数据与所述焊接点位置的厚度h数据的对应关系构建集合WEL， WEL= （ ） ， n为采集焊接点位置总数， 并将集合CDE和 集合WEL序号为i的元素 表示为 和 ， i∈[1,n]； S401： 在系统内设置空集合receive， 集合receive中接收加入的元素的数据类型为数 组， 若集合receive不为空时， 记集合receive中元素的序号为变量q， 函数len(  )表示获取 集合中元素数量的函数， len(receive)表示集合receive中元素的数量， 满足q∈[1  ,len (receive)]， 集合rec eive中序号为q的元素记为数组rec eive(q)， 集合receive中获取的元 素为集合CDE与集 合WEL中的元 素； S402： 设置变量mul， mul的初始值为n， 对CDE中n个焊接点数据分别创建一个数组， 对 Pset(i)创建的数组记为第i初始数组， 第i初始数组为一个仅包含任一 的数组即仅含 的数组， 并将各个 对应的第i初始数组加入集合receive中， 即以上述仅含 的数组作为 集合receive中的元 素； S403， 设置i的值为1， 将集合receive中的各个元素各复制成mul ‑i份， 即集合receive权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115351454 A 2中的每一个元素被复制成mul ‑i份同样的元素， 集合receiv e中的元素的数量变为n ×(mul‑ i)； S404， 判断mul ‑i是否少于1， 若是则转到S40 5， 若否则令i的数值增 加1再转到S40 3； S405， 输出集 合receive； 输出得到的集合receive中元素的数量记为hn， 集合receive中的元素为由焊接点数据 组成的数组， 集合receive中各元素含有的焊接点数据的数量相同， 记集合receive中的元 素含有的焊接点数据的数量为ln， 集合receive中元素的序号为hi， 集合receive中的元素 中含有的焊接点数据的序号 为li； 由此将集合receive作为矩阵road， 即以集合receive中 的各元素作为矩阵road中 的各 行， 集合receive中的各元素中的元素作为矩阵road中的各行中的元素， 矩阵road为hn行、 ln列的矩阵， 矩阵road中的元素为焊接点数据和焊接时长数据， 矩阵road中行的序号同样 为hi， hi∈[ 1,hn]， 矩阵road中列的序号同样为li， li∈[ 1,ln]， 矩阵road中行序号为hi的 行即为集合receive中序号为hi的元素， 矩阵r oad中行序号为hi、 列序号为li的元素即为集 合receiv e中序号为hi的元素中的序号为li的焊接点数据， 记矩阵r oad中行序号为hi、 列序 号为li的元素为roa d[hi,li]， road[hi,li]包括的焊接点的定位坐标记为loc[hi,li ]， loc [hi,li]中包含X轴、 Y轴和Z轴的坐标， loc[hi,li ]中包含的X轴的坐标为X[hi,li ]， loc[hi, li]中包含的Y轴的坐标为Y[hi,li],loc[hi,li]中包含的Z轴的坐标为Z[hi,li]， loc[hi, li]=[X[hi,li ],Y[hi,li ],Z[hi,li]]， road[hi,li ]包括的焊接时长记为tmp[hi,li]， 矩阵 road即为自适应规划矩阵。 6.根据权利要求1所述的机器人自动焊接控制方法所述， 其特征在于， 在步骤S500中， 通过对自适应规划矩阵进 行搜索得到多个路径以及各路径对应的焊接点进 行连接， 并计算 各个焊接点之间的欧氏距离L， 将所述欧氏距离L构建集合long， long=[Lo]， o=[1,2,3 ……, n‑1]， 并通过计算得到最优路径值 optimal （x， y， z） ， ， 所述 为获取平均数的函数， 为焊接时长的平均数， exp （ ） 为以自然数e为底的指数函数， 通过将焊接点位置坐标输入optimal （x， y， z） 中， 所述loc [hi,li]将坐标值转化为 自适应矩阵中的矩阵数据， 并通过所述矩阵得出最优路径中的下 一个焊接点位置， 并通过焊接时长tmp[hi,l i]， 对焊接点 位置进行焊接 。 7.机器人自动焊接控制系统， 其特征在于， 所述系统包括： 视觉传感器， 控制系统， 数据 处理器和存储数据库， 所述视觉传感器、 数据处理器获取的数据可存储在 存储数据库中， 所 述视觉传感器， 控制系统、 存储数据库和数据处理器可运行计算机程序， 所述数据处理器执 行所述计算机程序时实现权利要求 1‑6中的任意一项 所述机器人自动焊接控制方法中的步 骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115351454 A 3