【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及構(gòu)架檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、構(gòu)架廣泛應(yīng)用于交通工具制造、建筑工程、能源開(kāi)發(fā)等多行業(yè)，構(gòu)架的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及安全性，在很大程度上取決于焊縫的質(zhì)量。
2、然而，當(dāng)前焊縫檢測(cè)手段均存在一定的局限性，如，磁粉檢測(cè)技術(shù)的適用范圍相對(duì)狹窄，檢測(cè)方式依賴人工操作和主觀判斷，檢測(cè)效率低下；超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)操作人員的專業(yè)技能要求較高；射線檢測(cè)法伴隨著輻射風(fēng)險(xiǎn)，不利于操作人員的長(zhǎng)期健康；而滲透檢測(cè)技術(shù)則僅局限于檢測(cè)表面開(kāi)口型缺陷，無(wú)法深入探測(cè)焊縫內(nèi)部的潛在問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提出一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其能在一定程度上解決上述問(wèn)題。
2、為解決以上問(wèn)題，本申請(qǐng)的技術(shù)方案為：
3、一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，包括以下步驟：
4、s1：對(duì)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，確定所述機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的圖像坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，基于所述機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)被檢測(cè)構(gòu)架的焊縫進(jìn)行圖像采集，得到構(gòu)架數(shù)據(jù)；
5、s2：對(duì)所述構(gòu)架進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，標(biāo)記待檢區(qū)域，識(shí)別所述焊縫的特征信息和位置信息，得到定位結(jié)果；
6、s3：基于所述定位結(jié)果控制機(jī)器人移動(dòng)至相應(yīng)位置，進(jìn)行實(shí)際定位，所述實(shí)際定位包括將所述機(jī)器人當(dāng)前拍攝的3d圖像與示教過(guò)程中創(chuàng)建的模板3d模型進(jìn)行配準(zhǔn)，再基于手眼標(biāo)定矩陣和當(dāng)前向模板的變換矩陣，計(jì)算出所述機(jī)器人的機(jī)械臂末端的實(shí)際位姿與預(yù)期位姿之間的最小偏差值；
7、
8、進(jìn)一步的，所述s1中機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)被檢測(cè)構(gòu)架的焊縫進(jìn)行圖像采集，得到構(gòu)架數(shù)據(jù)包括：
9、通過(guò)測(cè)量目標(biāo)點(diǎn)與兩個(gè)已知點(diǎn)之間的距離和角度，來(lái)確定所述目標(biāo)點(diǎn)的位置。
10、進(jìn)一步的，所述s2中焊縫的特征信息包括焊縫的直線度和焊縫寬度的均勻性。
11、進(jìn)一步的，所述s3中，將當(dāng)前拍攝的3d圖像與示教過(guò)程中創(chuàng)建的模板3d模型進(jìn)行配準(zhǔn)采用icp算法，通過(guò)下式求得目標(biāo)函數(shù)極小值時(shí)旋轉(zhuǎn)矩陣 r和平移向量 t的值：
12、，
13、其中，模板點(diǎn)云集合為 p={p1 ,p2 ,...,pn }，當(dāng)前點(diǎn)云集合 q={q1 ,q2 ,...,qn }， wi表示第 i個(gè)點(diǎn)對(duì)目標(biāo)函數(shù)貢獻(xiàn)的權(quán)重， d表示維度，
14、 e(r,t)是旋轉(zhuǎn)矩陣r和平移向量t的函數(shù)，衡量了通過(guò)r和t變換后的q與p之間的差異，
15、表示旋轉(zhuǎn)矩陣 r是一個(gè)屬于特殊正交群 so(d)的元素，即是一個(gè) d×d的正交矩陣，在3d點(diǎn)云的情況下， d=3。
16、進(jìn)一步的，所述s3中，手眼標(biāo)定矩陣如下式：
17、，
18、其中 zc為不為零的比例因子，表示光心到圖像平面的距離， f為所述機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的焦距， dx， dy為像元尺寸， u0， v0為圖像中心坐標(biāo)， fx?=?f/dx， fy?=?f/dy，分別表示 x軸和 y軸上的歸一化焦距， r為3*3空間旋轉(zhuǎn)變換矩陣， t為3*1空間平移變換矩陣， xw， yw， zw表示所述機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)空間位置。
19、根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式，所述的一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，還包括：
20、s5：將所述渦流檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分類和標(biāo)記。
21、相應(yīng)的，本專利技術(shù)還提出一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)上述方法，包括：
22、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，用于對(duì)被檢測(cè)構(gòu)架的焊縫區(qū)域進(jìn)行圖像采集，并包括標(biāo)定模塊，用于確定所述視覺(jué)模組的參數(shù)和圖像坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系；
23、圖像處理系統(tǒng)，與所述機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)連接，用于對(duì)構(gòu)架數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，識(shí)別焊縫的特征信息和位置信息，得到定位結(jié)果；
24、定位系統(tǒng)，用于基于所述定位結(jié)果控制機(jī)器人移動(dòng)至相應(yīng)位置，進(jìn)行實(shí)際定位，所述實(shí)際定位包括將所述機(jī)器人當(dāng)前拍攝的3d圖像與示教過(guò)程中創(chuàng)建的模板3d模型進(jìn)行配準(zhǔn)，再基于手眼標(biāo)定矩陣和當(dāng)前向模板的變換矩陣，計(jì)算出所述機(jī)器人的機(jī)械臂末端的實(shí)際位姿與預(yù)期位姿之間的最小偏差值；
25、機(jī)器人，用于基于所述最小偏差值對(duì)所述焊縫進(jìn)行渦流檢測(cè)；
26、任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，用于調(diào)度所述機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、定位系統(tǒng)和機(jī)器人。
27、進(jìn)一步的，所述機(jī)器人包括：3d相機(jī)，用于拍攝所述焊縫的當(dāng)前3d圖像；
28、渦流探頭，用于對(duì)所述焊縫進(jìn)行渦流檢測(cè)；
29、機(jī)械臂，用于安裝和移動(dòng)所述3d相機(jī)、渦流探頭。
30、進(jìn)一步的，所述任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、定位系統(tǒng)和機(jī)器人通過(guò)無(wú)線通訊模塊進(jìn)行連接。
31、進(jìn)一步的，所述圖像處理系統(tǒng)還用于將所述渦流檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分類和標(biāo)記。
32、本專利技術(shù)通過(guò)對(duì)焊縫特征信息和位置信息的識(shí)別，再使機(jī)器人移動(dòng)至相應(yīng)位置，進(jìn)行實(shí)際定位，包括當(dāng)前拍攝的3d圖像與模板3d模型的配準(zhǔn)，以及基于手眼標(biāo)定矩陣和當(dāng)前向模板的變換矩陣計(jì)算出的最小偏差值。確保了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，能夠發(fā)現(xiàn)極細(xì)微的疲勞裂紋，為焊縫質(zhì)量的全面評(píng)估提供了有力保障。同時(shí)，自動(dòng)化流程減少了人力成本，加快了檢測(cè)速度，適用于不同類型的構(gòu)架焊縫檢測(cè)，保障了安全性。
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1.一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，所述S1中機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)被檢測(cè)構(gòu)架的焊縫進(jìn)行圖像采集，得到構(gòu)架數(shù)據(jù)包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，所述S2中焊縫的特征信息包括焊縫的直線度和焊縫寬度的均勻性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，所述S3中，將當(dāng)前拍攝的3D圖像與示教過(guò)程中創(chuàng)建的模板3D模型進(jìn)行配準(zhǔn)采用ICP算法，通過(guò)下式求得目標(biāo)函數(shù)極小值時(shí)旋轉(zhuǎn)矩陣R和平移向量t的值：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，所述S3中，手眼標(biāo)定矩陣如下式：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，還包括：
7.一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器人包括：3D相機(jī)，用于拍攝所述焊縫的當(dāng)前3D圖像；
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像處理系統(tǒng)還用于將所述渦流檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分類和標(biāo)記。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，所述s1中機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)被檢測(cè)構(gòu)架的焊縫進(jìn)行圖像采集，得到構(gòu)架數(shù)據(jù)包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，所述s2中焊縫的特征信息包括焊縫的直線度和焊縫寬度的均勻性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特征在于，所述s3中，將當(dāng)前拍攝的3d圖像與示教過(guò)程中創(chuàng)建的模板3d模型進(jìn)行配準(zhǔn)采用icp算法，通過(guò)下式求得目標(biāo)函數(shù)極小值時(shí)旋轉(zhuǎn)矩陣r和平移向量t的值：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式構(gòu)架智能檢測(cè)方法，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊凱，梁斌，高春良，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都盛鍇科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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