基于3D点云的平面角接焊缝特征提取与运动跟踪

摘要

提出一种基于3D点云的平面角接焊缝特征提取与轨迹规划策略，用于解决焊缝的自动识别与机器人自动跟踪焊接.首先，基于差异点云分割方法提取待焊工件，并进行点云预处理.其次，为获得焊缝特征点，提出了工件结构分割特征提取算法.接着基于非均匀有理B样条（NURBS）曲线的路径拟合方法进行拟合.最后，提出一种焊接点位的机器人位姿估计方法，得到各路径点位姿以供焊接.该策略适用于直线与各种平面曲线焊缝.实验结果表明，该策略能够精确地提取角接焊缝位置并生成所需的轨迹点位姿，各轴最大误差控制在1 mm之内，总耗时不超过18 s，为高效自动化焊接提供参考.

关键词

3D点云 / 角接焊缝 / 特征提取 / 位姿估计 / 自动焊接