（北京工业大学机械工程及应用电子技术学院，北京100124）

0 前言

近年来，计算机技术、机器人技术、电子技术的不断发展为焊接自动化奠定了坚实基础，因而焊接实现全自动化成为必然趋势[1]。其关键技术是焊缝路径的识别。

目前，焊接机器人的焊缝识别方法主要有示教编程、离线编程和自主编程3种形式[2-3]。

相比其他两种方式，自主编程技术提高了焊接机器人的智能化水平，已经成为现代焊接技术的发展趋势，主要的一个方向就是利用机器视觉传感器和相关处理算法规划焊接路径。通过视觉传感方式定位焊缝，无需与传感器发生接触或者相对运动，与其他传感方式相比具有定位快、精度高、抗干扰能力强等优势，对于实现智能化机器人焊接适用性最强[4-5]。

在英国、德国、加拿大、日本等发达国家已经有较为成熟的视觉传感产品广泛应用于焊接领域[6]。国内对基于视觉的焊接机器人研究虽然取得了一些成果，也出现了产品化的系统，但在系统集成度、柔性化、自主性等方面与国外先进技术还有一定差距，产品应用有待完善[6]。

本研究针对上述需求，基于视觉技术研究了焊接工件的识别及焊缝的定位。

1 标准化工件定位特点与视觉系统设计

1.1 标准化工件定位特点

根据不同的工业需求，现代焊接会出现不同的标准化工件焊接，具有尺寸标准、形状特征明显、焊接数量大等特点。

在研究标准化工件的自动焊接中，根据其特有的形状特征，基于机器视觉工件的特征元素，改变传统图像信息的表达方式，保留图像重要特征的同时，研究焊接工件识别和焊缝路径获取的方法。……