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公开(公告)号：CN106952281A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710339759.6
申请日：2017-05-15
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种焊缝轮廓特征识别及其焊道实时规划的方法，首先利用激光视觉传感器实时获取焊缝轮廓图像，进行灰度处理获得灰度图像，然后建立视觉注意模型，将灰度图像经过视觉注意模型处理，进而获取综合显著图，结合大津阈值分割法和最近邻聚类算法提取激光条纹，接着将提取的激光条纹基于单调斜率的区间跨度进行分割，获得单调斜率区间和斜率突变点，最后依据斜率突变点来制定算法实施规划焊道，解决了目前焊道规划精度低的问题，实现了焊道实时规划。
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公开(公告)号：CN111061231B
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN201911204810.8
申请日：2019-11-29
Applicant: 上海交通大学
IPC: G05B19/418
Abstract: 本发明涉及一种焊接装配间隙和错边前馈的熔池监控系统及熔透监测方法，该系统包括工控机、焊接单元、视觉传感单元、数据采集与控制单元，所述视觉传感单元包括坡口轮廓扫描仪和工业相机，所述工业相机接有激光辅助光源，所述坡口轮廓扫描仪与所述数据采集与控制单元连接，所述工业相机与所述工控机连接，所述焊接单元、工控机分别都与所述数据采集与控制单元连接。与现有技术相比，本发明在焊机和机器人的常规通讯模块基础上加入视觉传感单元和数据采集与控制单元，实现焊接过程参数的采集，且针对随机装配条件，使用坡口轮廓扫描仪采集和测量，实现对焊接熔透状态精确的监测。
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公开(公告)号：CN113695712A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202111052924.2
申请日：2021-09-06
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于激光视觉传感器的摆动焊接焊缝跟踪误差控制方法，包括以下步骤：获取焊接坡口的激光条纹图像；以前一时刻的激光条纹图像的特征条纹作为基准，在当前时刻的激光条纹图像中搜索，获得特征条纹的位置；获取特征条纹中的特征点在图像坐标系下的二维坐标值，并利用矩阵变换将特征点的二维坐标转换为机器人坐标系下的三维坐标值；对激光视觉传感器的时钟与机器人的时钟进行同步，根据激光条纹图像的采集时间，在机器人汇报坐标的时间戳序列中根据摆动周期运动规律参数寻找最近邻的前后两个汇报坐标并按时间戳进行插值，计算机器人的三维坐标值。消除了基于激光视觉传感器的焊缝跟踪中时钟不同步及机器人摆动带来的汇报坐标误差。
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公开(公告)号：CN111673235A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010651466.3
申请日：2020-07-08
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明涉及金属增材制造技术领域，公开了一种机器人电弧3D打印层高调控方法及系统，包括：S1：针对于三维模型进行存储和表示；S2：根据实际测量的高度对三维模型中当前层进行切片，并进行路径规划；S3：获取机器人的实时位置信息，并给机器人中的寄存器进行赋值，将路径点传输给机器人进行堆焊；S4：建立机器人与视觉传感器之间的坐标转换关系，并通过视觉传感器获得焊道点云数据；S5：通过对点云数据进行处理，获得工件的实际高度，反馈到步骤S2的对三维模型进行切片，并进行路径规划的过程中。通过采集堆焊过程中的点云信息，获得工件的几何特征，如工件表面的高度，再反馈到切片阶段，更新路径规划信息，从而保证工件堆积的可靠性。
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公开(公告)号：CN111215726A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN201911230987.5
申请日：2019-12-02
Applicant: 上海交通大学 , 上海电气核电集团有限公司
Abstract: 本发明属于金属增材制造领域，具体是一种机器人GMA-AM过程电弧填丝3D打印控制系统，包括：模型预处理模块，切片模块，路径规划模块，焊接控制模块。模型预处理模块包括：数据提取筛选模块，拓扑关系构建模块。焊接控制模块包括：运动指令生成模块，实时数据传输模块。解决了现有的增材制造系统存在适用的三维模型体积小，不能用于不方便减材的大型金属构件的生产；各家焊接机器人的运动指令体系、格式有所不同；内置的PR寄存器远不足以储存全部路径点；增材系统仅完成简单的层层堆叠，并未针对模型的几何特征设计更适合的路径填充规划方法的技术问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110091333A
公开(公告)日：2019-08-06
申请号：CN201910410554.1
申请日：2019-05-17
Applicant: 上海交通大学 , 广州瑞松智能科技股份有限公司
IPC: B25J9/16 , B25J11/00 , B24B21/00 , B24B21/18 , B24B27/00 , B24B51/00 , G01B11/00 , G01B11/06 , G01B11/24
Abstract: 一种复杂曲面表面焊缝特征识别和自动磨抛的装置及方法，通过激光扫描测量得到工件表面点云数据，然后对点云数据进行局部拟合识别出表面焊缝的位置和高度以及焊缝周边工件的曲率特征，最后采用轨迹优化插补生成打磨机器人磨头的运动轨迹；本发明以满足单个工件的工艺为出发点，采用局部曲面拟合的方法，只拟合焊缝目标区域附近的点云数据，从而高效的获得需要的打磨轨迹，克服了传统建立标准模型过程中计算量大的问题，提高了生产效率和生产节拍；能够很好的适应不同工件，不同曲面的焊缝的识别，极大的提高了油箱、叶片等曲面不规则焊缝去除的效率，适合生产线上对实时性要求比较高的情况。
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公开(公告)号：CN108326394A
公开(公告)日：2018-07-27
申请号：CN201810209641.6
申请日：2018-03-14
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明公开一种基于无线通讯的焊接平台及过程监控系统，包括：监控终端，用于发送控制信号到各控制模块，并接收各采集模块采集的信号；送丝控制模块，接收监控终端的控制信号以控制送丝机的运动；起弧控制模块接收监控终端的控制信号以控制弧焊电源的起弧和熄弧；焊接电流控制模块，接收监控终端的控制信号以控制弧焊电源的焊接电流；焊接速度控制模块接收监控终端的控制信号以控制行走机构的运动速度；WCR信号采集模块采集弧焊电源的WCR信号，并将信号转换为数字电压量；声音采集模块，采集焊接时的声音信号并将其转换为数字信号；焊接电流/电压采集模块采集焊接时的电流/电压信号，将其隔离并按比例缩小，再将其转换为数字信号。
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公开(公告)号：CN102126068B
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201110053264.X
申请日：2011-03-05
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 一种机器人焊接技术领域的基于焊接机器人焊缝自主跟踪的被动视觉传感器，包括：安装支架、系统外壳、摄像机、减光滤光系统、光反射系统和送丝调节机构，摄像机和减光滤光系统在焊接过程中同轴设置于系统外壳内壁并传输焊接过程焊缝图像信息，减光滤光系统在非焊接过程中通过电机传动系统进行驱动并实现焊接前的导引和标定，光反射系统设置于系统外壳内壁并与减光滤光系统相连并获取焊接图像，安装支架设置于机器人的第六轴，送丝调节机构固定设置于焊枪上。本发明可应用于焊接中的信息获取与识别、焊缝寻找与跟踪以及熔透控制等方面。
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公开(公告)号：CN115741724B
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202211646550.1
申请日：2022-12-21
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于2D视觉传感器和3D相机的焊缝识别和焊缝跟踪系统和方法，包括工控机、焊接机器人、焊机、2D视觉传感器、3D相机、离线编程系统、焊缝识别和焊缝跟踪软件系统，工控机用于安装焊缝识别和焊缝跟踪软件系统；焊接机器人带动焊枪进行焊接操作；焊机控制焊接机器人执行焊接任务；离线编程系统规划焊缝，以及控制焊接机器人的运动；焊缝识别和焊缝跟踪软件系统安装于工控机上，负责整个系统的流程控制。通过将3D相机和2D视觉传感器结合的方式，3D相机拍摄的点云即可识别点云中的所有焊缝，驱动机器人进行焊接，其效率远高于焊缝跟踪。当3D点云配准和点云匹配失败时，可以对焊缝进行寻位并实时跟踪，提高焊接精度。
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公开(公告)号：CN115770989A
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202211646556.9
申请日：2022-12-21
Applicant: 上海交通大学
Abstract: 本发明提供了一种3D相机点云配准的焊接工件初定位系统和方法，包括：焊接机器人、机器人控制柜、焊枪、工控机、3D相机、相机支架、标定三通管；3D相机安装在相机支架上，并位于焊接区域的上方；标定三通管固定在焊枪上；3D相机分别与机器人控制柜、工控机通信连接；工控机控制焊接机器人运动到预设的手眼标定位置，以确定3D相机与焊接机器人基座之间的手眼矩阵；控制3D相机获取焊接场景图像，并对图像进行处理，以确定焊接工件模型对应的类别；将3D相机拍摄获取的点云坐标转换到焊接机器人的基座标系下，通过点云配准确定焊接工件相对于焊接机器人的位姿。从而能够使得手眼标定的精度得到提升，初定位方法的准确性和可靠性更高。
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