(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 202211068542.3 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 深圳前海 瑞集科技有限公司 地址 518000 广东省深圳市前海深港合作 区前湾一路1号A栋201室(入驻深圳前 海商务秘书 有限公司) 申请人 中集集团集装箱控股有限公司 　 中国国际海运 集装箱 （集团） 股份有 限公司 (72)发明人 植美浃　李俊渊　张兆彪　李辰潼　 高建文　 (74)专利代理 机构 深圳市联鼎知识产权代理有 限公司 4 4232 专利代理师 王晗(51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) B23K 37/00(2006.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 焊接机器人控制方法、 装置、 焊接机器人和 可读介质 (57)摘要 本申请提供一种焊接机器人控制方法、 装 置、 焊接机器人和可读介质。 该方法包括： 通过焊 接机器人末端的三维相机， 在 多个指定采集位置 对目标工件 上的多个三维球进行点云数据采集， 得到多个点云数据集合， 其中， 每个点云数据集 合中包括一个指定采集位置对应的多个三维球 的点云数据； 根据每个点云数据集合中多个三维 球的点云数据， 确定每个点云数据集合中各个三 维球的球心位置， 得到多个点云数据集合对应的 球心位置集合； 根据球心位置集合中各个三维球 的球心位置， 生成手眼变换矩阵的补偿矩阵； 根 据补偿矩阵和手眼变换矩阵， 驱动焊接机器人通 过焊接机器人的焊枪末端对目标工件进行焊接。 该方法能够对焊接点进行准确定位， 提高焊接精 度。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115416025 A 2022.12.02 CN 115416025 A 1.一种焊接 机器人控制方法， 其特 征在于， 包括： 通过焊接机器人末端的三维相机， 在多个指定采集位置对目标工件上的多个三维球进 行点云数据采集， 得到多个点云数据集合， 其中， 每个点云数据集合中包括一个指定采集位 置对应的所述多个三维球的点云数据； 根据每个点云数据集合中所述多个三维球的点云数据， 确定每个点云数据集合中各个 三维球的球心位置， 得到多个点云数据集 合对应的球心位置集 合； 根据所述球心位置集 合中各个三维球的球心位置， 生成手眼变换矩阵的补偿矩阵； 根据所述补偿矩阵和所述手眼变换矩阵， 驱动所述焊接机器人通过所述焊接机器人的 焊枪末端对所述目标工件进行焊接 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过焊接机器人末端的三维相机， 在 多个指定采集位置对目标工件上的多个三维球进行点云数据采集， 得到多个点云数据集 合， 包括： 在每个指定采集位置， 通过焊接机器人末端的三维相机对目标工件上的多个三维球进 行点云数据采集， 得到所述多个三维球的原始 三维数据和对应于各个指定采集位置的中心 转换矩阵； 根据所述手眼变换矩阵和所述中心转换矩阵， 将所述多个三维球的原始三维数据转换 到焊接机器人坐标系下， 得到多个点云数据集 合。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据每个点云数据集合中所述多个三 维球的点云数据， 确定每个点云数据集合中各个三维球的球心位置， 得到多个点云数据集 合对应的球心位置集 合， 包括： 对于每个点云数据集合， 根据所述多个三维球的点云数据的空间分布进行采样， 得到 各个三维球对应的数据集 合； 根据每个三维球对应的数据集合进行球形拟合， 确定每个点云数据集合中各个三维球 的球心坐标， 得到多个点云数据集 合对应的球心位置集 合。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 所述对于每个点云数据集合， 根据所述多 个三维球的点云数据的空间分布进行采样， 得到各个三维球对应的数据集 合， 包括： 对于每个点云数据集合， 根据在三维坐标轴上的预设范围对所述点云数据进行过滤， 得到过滤点云数据； 根据多个预设空间盒体， 对于落入相同预设空间盒体的过滤点云数据， 提取与所述预 设空间盒体的盒体中心最接近的过滤点云数据， 得到采样点云数据， 所述预设空间盒体为 对所述目标工件所在三维空间进行划分得到的； 根据所述采样点云数据的空间位置进行聚类划分， 得到每个三维球的点云数据的数据 集合。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述球心位置集合中各个三维球 的球心位置， 生成手眼变换矩阵的补偿矩阵， 包括： 对于所述球心位置集合中每个点云数据集合对应的球心位置， 分别计算指定三维球的 球心与其 他三维球的球心之间在三维坐标轴上的距离， 得到球心 距离； 根据所述球心距离， 计算各个三维球在三维坐标轴上的平均距离， 作为手眼变换矩阵 的补偿矩阵。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115416025 A 26.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述在每个指定采集位置， 通过焊接机器 人末端的三 维相机对目标工件上的多个三维球进 行点云数据采集， 得到所述多个三 维球的 原始三维数据和对应于各个指定采集 位置的中心转换矩阵， 包括： 按照预设路径信息， 驱动所述焊接 机器人末端依次到 达各个指定采集 位置； 在每个指定采集位置， 通过所述焊接机器人末端的三维相机拍摄所述目标工件的一帧 点云数据并记录当前位置的中心转换矩阵， 所述 三维图像中包 含各个三维球的点云数据。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述补偿矩阵和所述手眼变换矩 阵， 驱动所述焊接 机器人通过 所述焊接 机器人的焊枪末端对所述目标工件进行焊接， 包括： 通过所述三维相机， 获取目标工件上待焊接位置的位置信息； 通过所述补偿矩阵和所述手眼变换矩阵， 将所述待焊接位置的位置信 息转换到焊接机 器人坐标系下， 得到目标位置信息； 根据所述目标位置信息， 驱动所述焊枪末端对所述待焊接位置进行焊接 。 8.一种焊接 机器人控制装置， 其特 征在于， 包括： 点云数据采集模块， 用于通过焊接机器人末端的三维相机， 在多个指定采集位置对目 标工件上的多个三 维球进行点云数据采集， 得到多个点云数据集合， 其中， 每个点云数据集 合中包括 一个指定采集 位置对应的所述多个三维球的点云数据； 球心位置确定模块， 用于根据每个点云数据集合中所述多个三维球的点云数据， 确定 每个点云数据集合中各个三维球的球心位置， 得到多个点云数据集合对应的球心位置集 合； 补偿矩阵生成模块， 用于根据所述球心位置集合中各个三维球的球心位置， 生成手眼 变换矩阵的补偿矩阵； 驱动模块， 用于根据所述补偿矩阵和所述手眼变换矩阵， 驱动所述焊接机器人通过所 述焊接机器人的焊枪末端对所述目标工件进行焊接 。 9.一种焊接 机器人， 其特 征在于， 包括： 处理器； 存储器， 用于存 储所述处 理器的可 执行指令； 其中， 所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至7中任意一项所 述的焊接 机器人控制方法。 10.一种计算机可读介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的焊接 机器人控制方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115416025 A 3