宋亚勤,张　斌,刘开元,唐　琛

(中国计量学院 计量测试工程学院，浙江 杭州310018)



机器人激光扫描式焊缝跟踪测量系统研究

宋亚勤,张斌,刘开元,唐琛

(中国计量学院 计量测试工程学院，浙江 杭州310018)

【摘要】提出了机器人激光扫描式焊缝跟踪系统参数的标定方法和基于数字图像处理的焊缝特征点识别方法.采用中值滤波、自适应阈值分割和孤点滤波法等对激光图像进行预处理，以数字形态学方法获得焊缝特征点坐标;然后以一组平行线为靶标，获得激光平面上无穷远处一点在摄像机中的投影，实现结构光参数的标定;最后以多个机器人位姿对固定目标点进行检测，求解出机器人的手眼矩阵.整个系统标定过程简单，精度可靠，可用于空间曲面的U型焊缝检测.

【关键词】数字形态学；结构光标定；三角测量法；手眼矩阵；焊缝跟踪

为了满足现代工业生产的需要，机器人在焊接中的应用成为研究的热点，主要应用的传感器有电弧传感器[1]和视觉传感器[2].随着计算机图像处理技术的发展[3]，视觉传感器的应用更加广泛.本系统所采用的激光扫描式焊缝跟踪传感器是视觉传感器的一种.

传感器传输给计算机的信息为焊缝的二维图像信息，为了获得焊缝在机器人基坐标系下的三维信息，需要进行传感器参数标定与机器人的手眼标定.传感器的标定包括摄像机的标定和结构光的标定，摄像机的标定技术[4]比较成熟，最早用于激光结构光……