焊接机器人与线激光视觉系统搭配的详细教程

最新推荐文章于 2025-12-16 17:14:05 发布

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#机器人 #opencv #人工智能

以下是关于焊接机器人与线激光视觉系统搭配的详细教程，包含核心程序框架、调参方法及源码实现思路。本文综合了多个技术文档与专利内容，结合工业应用场景进行系统化总结。

一、系统硬件配置与视觉系统搭建

1. 硬件组成

焊接机器人系统通常由以下模块构成：

线激光视觉传感器：用于发射线激光并采集焊缝图像（如英莱科技PF系列传感器，支持4K视频监控与微间隙焊缝检测）。
机器人本体与焊枪：需支持外部轴控制，传感器通过夹具安装在焊枪前端，确保与焊缝保持固定距离（推荐距离50-100mm）。
上位机与控制柜：负责图像处理、路径规划及与机器人控制器通讯（常用协议：TCP/IP、DeviceNet）。

2. 线激光传感器安装与标定

安装角度：激光线投射方向与焊缝走向垂直，传感器倾斜角度建议30°-45°。
标定流程：
1. 使用棋盘格标定板进行相机内参标定（焦距、畸变系数）。
2. 通过激光平面标定获取激光线在相机坐标系下的方程。
3. 手眼标定（Eye-to-Hand模式）确定传感器与机器人基坐标系的关系。

二、核心算法与程序实现

1. 图像处理流程

# 伪代码示例：激光条纹中心线提取  
import cv2  
import numpy as np  

def extract_laser_center(image):  
    # 图像预处理：去噪与ROI提取  
    gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)  
    blurred = cv2.GaussianBlur(gray, (5,5