成捆圆钢端面点云处理与标牌焊接点定位方法研究

摘要

为了实现标牌焊接机器人作业准确定位，提出了一种成捆圆钢端面点云处理及焊接点定位方法。首先，在搜索规则、参数调整等方面对传统点云数据滤波方法进行了改进；其次，提出了融合欧式聚类、AABB(axis-aligned bounding box)算法和RKNN(reverse K-nearest neighbor)搜索算法的点云分割算法；再次，考虑焊牌要求制定了焊接点位选取策略，通过法向量估计进行点云姿态校正，采用RANSAC算法对选定圆钢端面点云进行拟合，得到焊接中心点位；最后，进行了焊牌实验。结果表明：该方法有效去除了无关点云的影响，缩短了滤波时间，大大减少了点云数量，有效地对粘连点云进行分割，得到了每根圆钢端面点云，确定了满足焊牌条件的圆钢，并准确得到了焊接点的坐标；焊牌实验表明，相对定位误差小于8%,满足实际生产需求。所提方法有利于提高焊牌机器人系统的焊牌定位准确度和工作效率，可为类似工业机器人系统定位提供参考。

关键词

计算机图象处理 / 点云 / 改进滤波方法 / RKNN算法 / 成捆圆钢 / 焊牌

基金资助

中央引导地方科技发展资金项目(246Z1808G); 石家庄市驻冀高校重大科技专项(241080507A)