一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法

《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》涉及一種檢測(cè)方法，尤其是涉及一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法。

在公路建設(shè)巨大增長(zhǎng)的同時(shí)，公路養(yǎng)護(hù)和管理也日趨重要。2010年，中國(guó)高速公路的大中修養(yǎng)護(hù)速度已超過建設(shè)速度，中國(guó)國(guó)內(nèi)大批等級(jí)公路也將進(jìn)入大中修養(yǎng)護(hù)期，公路道路養(yǎng)護(hù)和管理工作面臨前所未有的挑戰(zhàn)。此時(shí)，提供科學(xué)合理的路面性能檢測(cè)手段至關(guān)重要。

截至2013年4月，在評(píng)價(jià)路面性能指標(biāo)方面，國(guó)際平整度指數(shù)IRI（international roughness index）是應(yīng)用最廣泛的指標(biāo)之一。世界銀行以1/4車模型來計(jì)算IRI，該車以規(guī)定的速度行駛在路面上，計(jì)算一定行駛距離內(nèi)懸掛系統(tǒng)的累積位移作為IRI。

IRI可以通過廣泛使用的儀器測(cè)量得到（如水準(zhǔn)儀或RTRRMS儀），結(jié)果具有有效性以及可轉(zhuǎn)移性，但水準(zhǔn)儀等需要人工完成測(cè)量其效率很低。2013年前，中國(guó)國(guó)內(nèi)外普遍采用道路激光平整度測(cè)試車進(jìn)行國(guó)際平整度指數(shù)檢測(cè)，但其價(jià)格昂貴且檢測(cè)工序繁瑣，不利于定時(shí)性的檢測(cè)路面平整度情況，從而不能及時(shí)的給路面養(yǎng)護(hù)和管理部門提供參考性意見。

圖1為《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》的流程圖；

圖2為同種車型重力加速度功率譜密度與IRI的擬合模型

圖3為不同車型重力加速度功率譜密度與IRI的擬合模型；

圖4為重力加速度功率譜密度與IRI的通用擬合模型。

2021年6月24日，《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》獲得第二十二屆中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。

• 實(shí)施例

如圖1所示，《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》包括以下步驟：

（1）確定檢測(cè)車速，并且選定重力加速度傳感器及其采樣頻率；

（2）采用不同車型的測(cè)試車輛在不同路面平整度道路行駛，在行駛過程中獲取重力加速度傳感器的重力加速度值。在行車的過程中，路面的這種不平度會(huì)激起汽車的振動(dòng)，汽車的振動(dòng)必然將會(huì)產(chǎn)生上下顛簸的垂直加速度，即Z軸的重力加速度，其Z軸重力加速度的大小反應(yīng)的汽車顛簸的大小，從而間接的反應(yīng)出路面不平整的情況。重力加速度傳感器的選取以及所需的采樣頻率的確定在路面平整度檢測(cè)中十分重要，根據(jù)實(shí)際需要，選取重力加速度傳感器量程為±10克，精度為0.001克，所選采樣頻率為10赫茲。

一般道路縱向的不平整要遠(yuǎn)大于其橫向的不平整，車輛縱向的傾覆和轉(zhuǎn)動(dòng)不能忽略，但可以近似認(rèn)為道路沿橫向是平整的，并可假設(shè)車輛左右對(duì)稱。另外，雙軸車輛占公路上行駛車輛的大多數(shù)，因此，宜以雙軸車輛作為代表車型，由于左右對(duì)稱可取其一半作為研究對(duì)象，借鑒1/4車輛模型原理，將重力加速度傳感器置于后軸上方。

根據(jù)對(duì)振動(dòng)方程的分析，隨著車速的增大，加權(quán)加速度均方根值在增大，但增速在降低，因此，選用各等級(jí)公路或城市道路的設(shè)計(jì)速度，作為測(cè)試車速。

選取具有代表性的不同路面平整度的道路，精密水準(zhǔn)儀或激光平整度車實(shí)測(cè)路面平整度指數(shù)IRI。在代表性道路上，利用不同車型的雙軸車輛以設(shè)計(jì)車速行駛，采集Z軸重力加速度值。

（3）對(duì)采集到的重力加速度值進(jìn)行傅里葉變換，得到功率譜密度。

功率譜密度是結(jié)構(gòu)在隨機(jī)動(dòng)態(tài)載荷激勵(lì)下響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，是一條功率譜密度值—頻率值的關(guān)系曲線，其中功率譜密度可以是加速度功率譜密度、位移功率譜密度、速度功率譜密度、力功率譜密度等形式。

在汽車駕駛過程中，道路不平整會(huì)造成車輛的振動(dòng)，在每一次上下振動(dòng)當(dāng)中，重力一直沿著豎直方向做功，產(chǎn)生能量的變化，且功率譜密度只與信號(hào)的幅度譜有關(guān)，與相位譜無關(guān)，能夠獲得信號(hào)的幅度信息，因此通過功率譜密度函數(shù)能夠表示出路面平整度能量在空間頻域上的分布，它刻畫出路面平整度的結(jié)構(gòu)。

從功率譜密度函數(shù)不僅可以了解路面波的結(jié)構(gòu)，還能反映出路面的總體特征，功率譜密度變化幅度大的地方代表此位置的道路不平整越加明顯，道路的質(zhì)量低。但是，信號(hào)隨機(jī)過程的每一個(gè)實(shí)現(xiàn)是不可預(yù)測(cè)的，某一實(shí)現(xiàn)的功率譜密度不能作為過程的功率譜密度，隨機(jī)過程功率譜密度看做每一實(shí)現(xiàn)的功率譜密度的統(tǒng)計(jì)平均，得到一段道路的平均功率譜密度，作為該道路的行駛過程中道路不平整的間接表現(xiàn)，從而反映道路的具體特征。

依靠matlab軟件，對(duì)每一代表性道路所測(cè)得到行駛車輛在數(shù)值方向上的加速度的數(shù)值進(jìn)行上述傅里葉變換之后得到平均功率譜密度。

（4）選取同種車型的功率譜密度與IRI進(jìn)行擬合分析，建立同種車型的功率譜密度與IRI的擬合模型；

（5）對(duì)不同車型的功率譜密度與IRI的擬合模型進(jìn)行普通適用性檢驗(yàn)；

（6）由于選用車型差距較大的兩種車型的模型進(jìn)行比較，對(duì)于不同的車型，雖然其函數(shù)的形式很相近，但是在使用時(shí)需要對(duì)函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，因此不具有很好的通用性，所以消除不同車型對(duì)于擬合模型的影響，得到功率譜密度與IRI的通用擬合模型。

由于三軸重力加速度傳感器測(cè)量得到的是車輛自身振動(dòng)和路面不平整引起車輛振動(dòng)的疊加，因此，首先計(jì)算車輛靜止時(shí)的平均功率譜密度的值，然后利用車輛行駛時(shí)平均功率譜密度的值減去其靜止時(shí)功率譜密度的值，通用擬合模型中的功率譜密度，即表示路面不平整引起的車輛振動(dòng)。

（7）根據(jù)通用擬合模型以及采集到的重力加速度值，進(jìn)行路面平整度檢測(cè)。

采用《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》對(duì)上海市域范圍內(nèi)的實(shí)際路段進(jìn)行了平整度檢測(cè)，選取有代表性的路段38條，其平整度指標(biāo)分布在1-10之間，市內(nèi)道路行駛車速選擇為40千米/小時(shí)，公路行駛車速按照其設(shè)計(jì)車速為60千米/小時(shí)或80千米/小時(shí)，選取重力加速度傳感器量程為±10克，精度為0.001克，所選采樣頻率為10赫茲，同時(shí)選用兩個(gè)傳感器消除儀器誤差后，固定于車內(nèi)后軸上方，往返測(cè)量三次，取其重力加速度的平均值。測(cè)試車型選用別克凱越三廂車，以及福特江鈴測(cè)試車。

以福特江鈴測(cè)試車為例，采用matlab軟件，對(duì)每一代表性道路所測(cè)得到行駛車輛在數(shù)值方向上的加速度的數(shù)值進(jìn)行上述傅里葉變換之后得到平均功率譜密度，見表1，將其功率譜密度與IRI進(jìn)行擬合分析，擬合曲線見圖2。

分別擬合兩種車型的重力加速度功率譜密度以及國(guó)際平整度指數(shù)IRI模型，見圖3，從兩個(gè)擬合模型中可以發(fā)現(xiàn)其函數(shù)的形式也有很大的近似性，但由于車型的影響，兩條曲線沒能很好的重合到一起，因此首先計(jì)算車輛靜止時(shí)的平均功率譜密度的值，然后利用車輛行駛時(shí)平均功率譜密度的值減去其靜止時(shí)功率譜密度的值，建立其與IRI之間的通用擬合模型如圖4所示。

然后采用兩種車型，測(cè)量不同代表性路段行駛時(shí)的重力加速度值，用圖4的通用擬合模型，計(jì)算其IRI值。利用該種方法測(cè)得IRI值與IRI實(shí)際值的相關(guān)系數(shù)為0.9642，可以很好的滿足實(shí)際測(cè)量的需求。

一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法專利目的

《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》的目的就是為了克服專利背景中相關(guān)技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法，用于解決2013年前激光平整度檢測(cè)車價(jià)格昂貴且檢測(cè)工序繁瑣的問題。

一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法技術(shù)方案

《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》包括以下步驟：

（1）確定檢測(cè)車速、重力加速度傳感器及其采樣頻率；

（2）采用不同車型的測(cè)試車輛在不同路面平整度道路行駛，獲取重力加速度傳感器的重力加速度值；

（3）對(duì)采集到的重力加速度值進(jìn)行傅里葉變換，得到功率譜密度；

（4）建立同種車型的功率譜密度與IRI的擬合模型；

（5）對(duì)不同車型的功率譜密度與IRI的擬合模型進(jìn)行普通適用性檢驗(yàn)；

（6）消除不同車型對(duì)于擬合模型的影響，得到功率譜密度與IRI的通用擬合模型；

（7）根據(jù)通用擬合模型以及采集到的重力加速度值，進(jìn)行路面平整度檢測(cè)。

所述的重力加速度傳感器為三軸加速度傳感器。

步驟（6）消除不同車型對(duì)于擬合模型的影響的具體方法為：首先計(jì)算車輛靜止時(shí)的平均功率譜密度的值，然后利用車輛行駛時(shí)平均功率譜密度的值減去其靜止時(shí)的平均功率譜密度的值，得到通用擬合模型中的功率譜密度。

一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法改善效果

《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》通過重力加速度傳感器采集的不同車型的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，消除測(cè)試車型對(duì)模型的影響，建立通用性檢測(cè)方法和檢測(cè)模型，可以解決2013年前激光平整度檢測(cè)車價(jià)格昂貴且檢測(cè)工序繁瑣的問題。

1.《一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法》特征在于包括以下步驟：（1）確定檢測(cè)車速、重力加速度傳感器及其采樣頻率；（2）采用不同車型的測(cè)試車輛在不同路面平整度道路行駛，獲取重力加速度傳感器的重力加速度值；（3）對(duì)采集到的重力加速度值進(jìn)行傅里葉變換，得到功率譜密度；（4）建立同種車型的功率譜密度與路面平整度指數(shù)IRI的擬合模型；（5）對(duì)不同車型的功率譜密度與IRI的擬合模型進(jìn)行普通適用性檢驗(yàn)；（6）消除不同車型對(duì)于擬合模型的影響，得到功率譜密度與IRI的通用擬合模型；（7）根據(jù)通用擬合模型以及采集到的重力加速度值，進(jìn)行路面平整度檢測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法，其特征在于，所述的重力加速度傳感器為三軸加速度傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于重力加速度傳感器的路面平整度檢測(cè)方法，其特征在于，步驟（6）消除不同車型對(duì)于擬合模型的影響的具體方法為：首先計(jì)算車輛靜止時(shí)的平均功率譜密度的值，然后利用車輛行駛時(shí)平均功率譜密度的值減去其靜止時(shí)的平均功率譜密度的值，得到通用擬合模型中的功率譜密度。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)專利目的

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》的目的在于提供一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，利用激光焊縫跟蹤技術(shù)應(yīng)用在焊接設(shè)備上，確保更高的焊縫質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)技術(shù)方案

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》包括可進(jìn)行行走及焊接的焊接小車和焊縫跟蹤單元；焊縫跟蹤單元，包括激光傳感器頭和激光控制箱，可檢測(cè)及識(shí)別待焊接工件的焊縫并提供焊縫的檢測(cè)參數(shù)值；激光傳感器頭包括激光傳感器和攝像機(jī)，可攝取含有激光標(biāo)記的圖像檢測(cè)信號(hào)，提前地識(shí)別焊縫延伸的方向和偏差量以及焊縫的高度；激光控制箱可接收激光傳感器頭的圖像檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)圖像檢測(cè)信號(hào)計(jì)算當(dāng)前待焊接點(diǎn)的檢測(cè)參數(shù)值，檢測(cè)參數(shù)值包括焊縫在焊接小車行走方向上的左右偏差量以及焊縫的高度偏差量；焊接小車內(nèi)置有焊接調(diào)整單元，以根據(jù)焊縫跟蹤單元的檢測(cè)參數(shù)值調(diào)整當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置及焊槍高度；焊接調(diào)整單元包括小車控制器、焊接電源及焊槍，焊槍可根據(jù)小車控制器的指令調(diào)整擺動(dòng)中心以及調(diào)整高度；小車控制器接收當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的檢測(cè)參數(shù)值，并讀取焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置量，將焊縫的左右偏差量與焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置量進(jìn)行比對(duì)計(jì)算，得到左右偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行擺動(dòng)中心調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置調(diào)整；小車控制器將當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊縫高度偏差量與焊槍實(shí)時(shí)高度位置變量比對(duì)計(jì)算，得到高度偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行高度調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊槍高度調(diào)整。

其中，焊接小車上設(shè)置有十字滑臺(tái)，十字滑臺(tái)上設(shè)置有焊槍和激光傳感器頭，激光傳感器頭位于焊槍的前方位置。

作為一選項(xiàng)，焊接調(diào)整單元的焊接位置調(diào)整過程的內(nèi)容如下：

初始化焊接位置的參數(shù)變量，參數(shù)變量包括焊縫的左右偏差量、焊槍擺動(dòng)中心位置量、擺動(dòng)中心調(diào)整量、擺動(dòng)電機(jī)螺距及擺動(dòng)電機(jī)齒輪比； 讀取當(dāng)前焊槍的擺動(dòng)中心位置，存入擺動(dòng)中心位置量； 接收焊縫的左右偏差量； 判斷左右調(diào)整方向：定義在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于左邊時(shí)左右偏差量為負(fù)，在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于右邊時(shí)左右偏差量為正；分析左右偏差量，若左右偏差量為正則向右邊偏移，若左右偏差量為負(fù)則向左邊偏移； 根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算擺動(dòng)中心調(diào)整量； 控制擺動(dòng)中心作出調(diào)整。 作為一選項(xiàng)，焊槍高度調(diào)整過程的內(nèi)容如下： 初始化高度位置各個(gè)參數(shù)變量，包括高度偏差量、高度調(diào)整量、高度電機(jī)螺距、高度電機(jī)齒輪比及高度位置變量； 實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前焊槍的高度位置，存入高度位置變量； 讀取焊槍的高度偏差量； 判斷高度調(diào)整方向，其中，高度偏差量具有正負(fù)數(shù)，定義在高度方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度比預(yù)設(shè)高度低時(shí)高度偏差量為正數(shù)，反之則為負(fù)數(shù)； 根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算高度調(diào)整量； 執(zhí)行高度位置調(diào)整。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)改善效果

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》根據(jù)跟蹤單元的實(shí)時(shí)提前監(jiān)控，實(shí)時(shí)計(jì)算，得出焊槍的高度和水平兩個(gè)方向的偏差量，焊接小車做出相應(yīng)的調(diào)整，達(dá)到焊槍始終保持在焊縫的中心和適當(dāng)?shù)纳舷挛恢?，?shí)現(xiàn)基于激光跟蹤的焊接應(yīng)用。

圖1為《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》的實(shí)施例的系統(tǒng)框圖；

圖2為該發(fā)明的實(shí)施例的處理流程圖；

圖3為該發(fā)明的實(shí)施例的傳感器頭與焊槍位置關(guān)系示意圖；

圖4為該發(fā)明的實(shí)施例的水平方向下傳感器頭工作示意圖；

圖5為該發(fā)明的實(shí)施例的焊接位置調(diào)整流程實(shí)例圖；

圖6為該發(fā)明的實(shí)施例的焊槍高度調(diào)整流程實(shí)例圖；

圖7為該發(fā)明的實(shí)施例的高度方向下傳感器頭工作示意圖； 其中，

圖4a-水平方向下正常焊接時(shí)傳感器頭工作示意圖，

圖4b-水平方向下焊縫往右偏移時(shí)傳感器頭工作示意圖，

圖4c-水平方向下焊縫往左偏移時(shí)傳感器頭工作示意圖，

圖7d-高度方向下正常高度時(shí)傳感器頭工作示意圖，

圖7e-高度方向下超過正常高度時(shí)傳感器頭工作示意圖，

圖7f-高度方向下低于正常高度時(shí)傳感器頭工作示意圖。

1.《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》包括可進(jìn)行行走及焊接的焊接小車和焊縫跟蹤單元；焊縫跟蹤單元，包括激光傳感器頭和激光控制箱，可檢測(cè)及識(shí)別待焊接工件的焊縫并提供焊縫的檢測(cè)參數(shù)值；激光傳感器頭包括激光傳感器和攝像機(jī)，可攝取含有激光標(biāo)記的圖像檢測(cè)信號(hào)，提前地識(shí)別焊縫延伸的方向和偏差量以及焊縫的高度；激光控制箱可接收激光傳感器頭的圖像檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)圖像檢測(cè)信號(hào)計(jì)算當(dāng)前待焊接點(diǎn)的檢測(cè)參數(shù)值，檢測(cè)參數(shù)值包括焊縫在焊接小車行走方向上的左右偏差量以及焊縫的高度偏差量；焊接小車內(nèi)置有焊接調(diào)整單元，以根據(jù)焊縫跟蹤單元的檢測(cè)參數(shù)值調(diào)整當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置及焊槍高度；焊接調(diào)整單元包括小車控制器、焊接電源及焊槍，焊槍可根據(jù)小車控制器的指令調(diào)整擺動(dòng)中心位置以及調(diào)整高度位置；小車控制器接收當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的檢測(cè)參數(shù)值，并讀取焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置，將焊縫的左右偏差量與焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置量進(jìn)行比對(duì)計(jì)算，得到左右偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行擺動(dòng)中心調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置調(diào)整；小車控制器將當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊縫高度偏差量與焊槍實(shí)時(shí)高度位置變量比對(duì)計(jì)算，得到高度偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行高度調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊槍高度調(diào)整；所述焊接調(diào)整單元的焊接位置調(diào)整過程的內(nèi)容如下，初始化焊接位置的參數(shù)變量，參數(shù)變量包括焊縫的左右偏差量、焊槍擺動(dòng)中心位置量、擺動(dòng)中心調(diào)整量、擺動(dòng)電機(jī)螺距及擺動(dòng)電機(jī)齒輪比；讀取當(dāng)前焊槍的擺動(dòng)中心位置，存入擺動(dòng)中心位置量；接收焊縫的左右偏差量；判斷左右調(diào)整方向：定義在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于左邊時(shí)左右偏差量為負(fù)，在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于右邊時(shí)左右偏差量為正；分析左右偏差量，若左右偏差量為正則向右邊偏移，若左右偏差量為負(fù)則向左邊偏移；根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算擺動(dòng)中心調(diào)整量；控制擺動(dòng)中心作出調(diào)整；所述擺動(dòng)中心調(diào)整量的計(jì)算公式如下，osc_centermove=（left_right_difference_usr*60000）/（Pitch1*fabsf（GearRatio1））其中，left_right_difference_usr為左右偏差量，osc_centermove為擺動(dòng)中心調(diào)整量，Pitch1為擺動(dòng)電機(jī)螺距，GearRatio1為擺動(dòng)電機(jī)齒輪比，fabsf（GearRatio1）函數(shù)指對(duì)擺動(dòng)電機(jī)齒輪比取絕對(duì)值函數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述焊接小車上設(shè)置有十字滑臺(tái)，十字滑臺(tái)上設(shè)置有焊槍和激光傳感器頭，激光傳感器頭位于焊槍的前方位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述激光傳感器頭中，攝像機(jī)位于激光傳感器的前方位置，激光傳感器投射激光線并在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處形成一條激光條紋，且激光條紋垂直于行走方向，以構(gòu)成當(dāng)前待焊接點(diǎn)的左右偏差量檢測(cè)模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述激光控制箱計(jì)算左右偏差量的過程如下：接收攝像機(jī)攝取的檢測(cè)圖像；檢測(cè)圖像中有焊縫、激光條紋及焊槍當(dāng)前位置，以焊槍當(dāng)前位置為參考點(diǎn)得到行走方向；識(shí)別當(dāng)前待焊接點(diǎn)的左右偏移方向，同時(shí)計(jì)算當(dāng)前待焊接點(diǎn)與行走方向之間的距離，得到具有正負(fù)數(shù)的左右偏差量，其中，定義在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于左邊時(shí)左右偏差量為負(fù)，在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于右邊時(shí)左右偏差量為正。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述激光傳感器頭中，攝像機(jī)是傾斜放置使得攝像機(jī)的視覺可與激光傳感器投射激光線相交，以構(gòu)成焊縫高度偏差量檢測(cè)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述激光控制箱計(jì)算當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度偏差量的過程如下，接收攝像機(jī)攝取的檢測(cè)圖像；檢測(cè)圖像中有焊縫、激光條紋及焊槍當(dāng)前位置，以焊槍當(dāng)前位置為參考點(diǎn)得到激光條紋與參考點(diǎn)之間的距離；根據(jù)激光條紋與參考點(diǎn)之間的距離計(jì)算當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度，當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度即為當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊縫高度；根據(jù)當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度與預(yù)設(shè)高度比對(duì)計(jì)算，得到高度偏差量；其中，高度偏差量具有正負(fù)數(shù)，定義在高度方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度比預(yù)設(shè)高度低時(shí)高度偏差量為正數(shù)，反之則為負(fù)數(shù)；當(dāng)攝像機(jī)的視覺與激光傳感器的激光條紋于當(dāng)前待焊接點(diǎn)處相交時(shí)，焊縫高度為預(yù)設(shè)高度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述焊接調(diào)整單元的焊槍高度調(diào)整過程的內(nèi)容如下，初始化高度位置各個(gè)參數(shù)變量，包括高度偏差量、高度調(diào)整量、高度電機(jī)螺距、高度電機(jī)齒輪比及高度位置變量；實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前焊槍的高度位置，存入高度位置變量；讀取焊槍的高度偏差量；判斷高度調(diào)整方向，其中，高度偏差量具有正負(fù)數(shù)，定義在高度方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度比預(yù)設(shè)高度低時(shí)高度偏差量為正數(shù)，反之則為負(fù)數(shù)；根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算高度調(diào)整量；執(zhí)行高度位置調(diào)整。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，其特征在于，所述焊槍的高度調(diào)整量的計(jì)算公式如下，Length_centermove=（Length_difference_usr*60000）/（Pitch2*fabsf（GearRatio2）其中，Length_difference_usr為高度偏差量，Length_centermove為高度調(diào)整量，Pitch2為高度電機(jī)螺距，GearRatio2為高度電機(jī)齒輪比，fabsf（GearRatio2）函數(shù)指對(duì)高度電機(jī)齒輪比取絕對(duì)值函數(shù)。