一种光伏焊接机器人和光伏焊接方法与流程

1.本发明涉及光伏安装技术领域，特别涉及一种光伏焊接机器人和光伏焊接方法。


背景技术：

2.由于光伏电站的建设需要综合考虑光照时长、地形、气候等诸多因素，因此发电效率高的光伏电站建设于较为偏远地区，在建设光伏电站过程中需要大量phc管桩和光伏支架等进行焊接，这些焊接工作对焊接质量要求高，且由于光伏电站地处偏远，因此导致人力成本大幅增加。并且人工焊接过程中容易出现失误，某一处焊接质量出现问题，可能会连锁影响整体光伏矩阵的发电效率。
3.因此目前需要一种光伏焊接机器人，智能识别光伏现场的焊接位置并进行自动焊接，实现光伏现场的焊接流程、焊接工艺和焊接质量标准化，降低光伏焊接过程中人力成本的同时，提高光伏现场的焊接质量。


技术实现要素：

4.为解决目前光伏安装过程中焊接流程不标准，且需要消耗大量人力成本的技术问题，本发明提供一种光伏焊接机器人，具体的技术方案如下：
5.本发明提供一种光伏焊接机器人，包括执行焊接作业的焊接机械臂和执行抓取作业的抓取机械臂，包括：
6.点云获取模块，用于获取光伏安装现场的点云地图，以及所述光伏安装现场中各个目标上待焊接位置的焊接处点云图；
7.导航控制模块，与所述点云获取模块连接，用于接收所述点云获取模块发送的所述点云地图，根据所述点云地图规划所述光伏焊接机器人的行动路径，并根据所述行动路径通过驱动电机驱动所述光伏焊接机器人移动至目标位置；
8.第一视觉图像获取模块，用于在所述焊接机械臂角度获取所述待焊接位置的焊接视觉图像和在所述抓取机械臂角度获取所述待焊接位置的抓取视觉图像；
9.焊接控制模块，分别与所述点云获取模块和所述第一视觉图像获取模块连接，用于接收所述点云获取模块发送的所述焊接处点云图，以及所述第一视觉图像获取模块发送的所述焊接视觉图像和所述抓取视觉图像，分别根据所述焊接视觉图像和所述焊接处点云图生成焊接控制指令，并根据所述抓取视觉图像和所述焊接处点云图生成抓取控制指令；
10.所述焊接控制模块根据所述焊接控制指令控制所述焊接机械臂执行焊接作业，以及根据所述抓取控制指令控制所述抓取机械臂执行抓取作业后，对所述待焊接位置进行焊接安装。
11.本发明提供的光伏焊接机器人根据点云获取模块获取的点云地图以及焊接处点云图，生成相应的控制指令，控制光伏焊接机器人在执行待焊接位置焊接安装过程中，自动导航至待安装位置并自动执行焊接抓取安装作业，实现光伏焊接的标准化焊接安装作业流程，降低光伏现场焊接过程中人力成本的同时，减少由于人工失误导致的焊接安装误差，提
高光现场的焊接质量。
12.在一些实施方式中，所述第一视觉图像获取模块在完成焊接安装后获取所述待焊接位置的焊接结果视觉图像；
13.所述焊接控制模块还搭载有焊接质量检测模型，所述焊接控制模块接收所述第一视觉图像获取模块发送的所述焊接结果视觉图像后，根据所述焊接质量检测模型和所述焊接结果视觉图像对所述待焊接位置的焊接质量进行评估，所述焊接质量检测模型根据所述焊接结果视觉图像生成焊接质量参数；
14.所述焊接质量检测模型根据标记有所述焊接质量参数的焊接结果视觉图像数据集进行深度学习训练生成。
15.本发明提供的光伏焊接机器人通过第一视觉图像获取模块，获取完成焊接安装后待焊接位置的焊接结果视觉图像，并结合在焊接控制模块搭载的焊接质量检测模型实现焊接结束后焊接质量的检测，自动评估焊接机器人作业后的焊接质量，提高光伏焊接机器人焊接工作的智能化。
16.在一些实施方式中，所述点云获取模块包括激光雷达，安装于所述光伏焊接机器人的导航底盘上；所述激光雷达用于在光伏焊接机器人执行导航作业前扫描所述光伏安装现场，根据扫描结果进行slam建图，得到所述点云地图；
17.所述激光雷达，还用于在所述光伏焊接机器人执行焊接作业前扫描所述待焊接位置，并根据扫描结果进行slam建图，得到所述焊接处点云图。
18.本发明提供的光伏焊接机器人通过在点云获取模块中设置的激光雷达对光伏安装现场进行扫描建图，便于控制光伏焊接机器人根据光伏安装现场的实际情况和光伏现场的目标安装位置导航移动。
19.在一些实施方式中，本发明提供的光伏焊接机器人还包括：
20.第二视觉图像获取模块，与所述导航控制模块连接，所述第二视觉图像获取模块内置环境视觉相机，用于获取所述光伏安装现场的环境视觉图像；
21.所述导航控制模块，还用于接收所述第二视觉图像获取模块发送的所述环境视觉图像，通过所述导航控制模块中搭载的目标检测模型识别出所述环境视觉图像中各个所述目标的待焊接位置与待焊接类别；所述目标检测模型根据预先标注出所述待焊接位置与所述待焊接类别的视觉图像数据集进行深度学习训练生成；
22.所述导航控制模块，根据所述待焊接类别将待焊接位置分为若干焊接组，根据所述待焊接位置规划所述光伏焊接机器人在各个所述焊接组内作业时对应的子行动路径，将各个所述子行动路径组成所述行动路径。
23.本发明提供的光伏焊接机器人通过环境视觉相机获取光伏安装现场的视觉图像，并结合目标检测模型智能识别出视觉图像中待焊接位置与待焊接类别，便于控制光伏焊接机器人根据视觉图像进行导航移动。
24.在一些实施方式中，所述导航控制模块，还用于结合所述环境视觉图像在所述点云地图上标记所述待焊接位置与所述待焊接类别。
25.本发明提供的光伏焊接机器人结合点云地图和环境视觉图像，综合规划光伏焊接机器人的行动路径，提高光伏焊接过程中光伏焊接机器人导航至光伏现场目标安装位置过程的精确性。
26.在一些实施方式中，所述焊接机械臂，用于根据所述待焊接位置对所述目标进行焊接，所述焊接机械臂与所述光伏焊接机器人的连接部设置360度转向轴，所述焊接机械臂上至少设置两个转向部，用于实现所述焊接机械臂存在至少两个转动自由度；
27.所述焊接机械臂的作业部设置有焊接设备，所述焊接设备包括熔焊设备、压焊设备和钎焊设备。
28.所述第一视觉图像获取模块，包括设置在所述焊接机械臂的作业部上的焊接部视觉相机，用于获取所述焊接视觉图像和所述焊接结果视觉图像；
29.所述焊接控制模块，搭载有焊接位置检测模型，所述焊接位置检测模型根据所述焊接视觉图像和所述焊接处点云图生成焊接位置空间坐标，所述焊接控制模块再根据所述焊接位置空间坐标生成所述焊接控制指令；
30.所述焊接位置检测模型根据包括所述焊接位置空间坐标、所述焊接处点云图与所述焊接视觉图像对应关系的数据集进行深度学习训练生成。
31.在一些实施方式中，所述抓取机械臂，用于在对所述待焊接位置进行焊接安装过程中，根据所述抓取控制指令抓取所述目标并将所述目标固定在所述待焊接位置；
32.所述第一视觉图像获取模块，还包括设置在所述抓取机械臂的作业部上的抓取部视觉相机，用于获取所述抓取视觉图像；
33.所述焊接控制模块，还搭载有抓取位置检测模型，所述抓取位置检测模型根据所述抓取视觉图像和所述焊接处点云图生成抓取位置空间坐标，所述焊接控制模块再根据所述抓取位置空间坐标生成所述抓取控制指令；
34.所述抓取位置检测模型根据包括所述抓取控制指令、所述抓取位置空间坐标与所述抓取视觉图像对应关系的数据集进行深度学习训练生成。
35.本发明提供的光伏焊接机器人通过在抓取机械臂上设置抓取部视觉相机，获取光伏现场的待焊接位置的抓取视觉图像，并结合控制模块中搭载的抓取位置检测模型，智能生成抓取机械臂的控制指令，实现在目标的焊接过程中智能控制抓取机械臂将目标固定在待焊接位置的效果，提高光伏现场自动焊接安装过程的精确性。
36.在一些实施方式中，所述导航控制模块，还用于接收外部输入的导航遥控指令，根据所述导航遥控指令生成所述光伏焊接机器人的所述行动路径；
37.所述焊接控制模块，还用于接收外部输入的焊接遥控指令和抓取遥控指令，根据所述焊接遥控指令和所述抓取遥控指令控制所述焊接模块执行相应的焊接操作。
38.本发明提供的光伏焊接机器人在光伏焊接安装过程中接收用户的遥控指令，实时控制光伏焊接机器人执行相应的操作，使用户可以根据安装现场的实际情况及时对光伏焊接机器人的作业情况进行调整。
39.在一些实施方式中，所述焊接控制模块，在完成焊接安装后生成折叠控制指令，并根据所述折叠控制指令在完成焊接安装后控制所述焊接机械臂和所述抓取机械臂折叠至预设状态。
40.本发明提供的光伏焊接机器人在执行完焊接安装作业后，将焊接机械臂和所述抓取机械臂折叠收拢，减少光伏焊接机器人在前往下一待焊接的目标安装位置的过程中机械臂与环境设施发生碰撞摩擦的概率，减小光伏焊接机器人在移动过程中的阻力，避免光伏焊接机器人在移动过程中出现侧翻或刮碰等事故影响概光伏安装效率。
41.在一些实施方式中，根据本发明的另一方面，本发明还提供一种光伏焊接方法，应用于包括执行焊接作业的焊接机械臂和执行抓取作业的抓取机械臂的光伏焊接机器人，包括步骤：
42.获取光伏安装现场的点云地图；
43.根据所述点云地图规划所述光伏焊接机器人的行动路径；
44.根据所述行动路径通过驱动电机驱动所述光伏焊接机器人移动至目标位置；
45.获取待焊接位置的焊接处点云图，并分别在所述焊接机械臂角度获取所述待焊接位置的焊接视觉图像，以及在所述抓取机械臂角度获取所述待焊接位置的抓取视觉图像；
46.分别根据所述焊接视觉图像和所述焊接处点云图生成焊接控制指令，并根据所述抓取视觉图像和所述焊接处点云图生成抓取控制指令；
47.根据所述焊接控制指令控制所述焊接机械臂执行焊接作业，以及所述抓取控制指令控制所述抓取机械臂执行抓取作业后，对所述待焊接位置进行焊接安装。
48.本发明提供一种光伏焊接机器人和光伏焊接方法，至少包括以下一项技术效果：
49.(1)根据点云获取模块获取的点云地图以及焊接处点云图，生成相应的控制指令，控制光伏焊接机器人在执行光伏焊接安装过程中，自动导航至待安装位置并自动执行焊接抓取安装作业，实现光伏现场的标准化焊接安装作业流程，降低光伏现场焊接过程中人力成本的同时，减少由于人工失误导致的焊接安装误差，提高光伏现场的焊接质量；
50.(2)通过第一视觉图像获取模块，获取完成焊接安装后待焊接位置的焊接结果视觉图像，并结合在焊接控制模块搭载的焊接质量检测模型实现焊接结束后焊接质量的检测，自动评估焊接机器人作业后的焊接质量，提高光伏焊接机器人焊接工作的智能化；
51.(3)通过在点云获取模块中设置的激光雷达对光伏安装现场进行扫描建图，便于控制光伏焊接机器人根据光伏安装现场的实际情况和光伏现场的目标安装位置导航移动；
52.(4)通过环境视觉相机获取光伏安装现场的视觉图像，并结合目标检测模型智能识别出视觉图像中待焊接位置与待焊接类别，便于控制光伏焊接机器人根据视觉图像进行导航移动；
53.(5)结合点云地图和环境视觉图像，综合规划光伏焊接机器人的行动路径，提高光伏焊接过程中光伏焊接机器人导航至光伏目标安装位置过程的精确性；
54.(6)通过在抓取机械臂上设置抓取部视觉相机，获取光伏现场目标的待焊接位置的抓取视觉图像，并结合控制模块中搭载的抓取位置检测模型，智能生成抓取机械臂的控制指令，实现在光伏现场的焊接过程中智能控制抓取机械臂将目标固定在待焊接位置的效果，提高光伏自动焊接安装过程的精确性；
55.(7)在光伏焊接安装过程中接收用户的遥控指令，实时控制光伏焊接机器人执行相应的操作，使用户可以根据安装现场的实际情况及时对光伏焊接机器人的作业情况进行调整；
56.(8)在执行完焊接安装作业后，将焊接机械臂和所述抓取机械臂折叠收拢，减少光伏焊接机器人在前往下一待焊接的目标安装位置的过程中机械臂与环境设施发生碰撞摩擦的概率，减小光伏焊接机器人在移动过程中的阻力，避免光伏焊接机器人在移动过程中出现侧翻或刮碰等事故影响概光伏安装效率。
附图说明
57.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
58.图1为本发明一种光伏焊接机器人的示例图；
59.图2为本发明一种光伏焊接机器人的另一个示例图；
60.图3为本发明一种光伏焊接方法的流程图。
61.图中标号：点云获取模块-10、激光雷达-11、导航控制模块-20、第一视觉图像获取模块-30、焊接部视觉相机-31、抓取部视觉相机-32、焊接控制模块-40、第二视觉图像获取模块-50和环境视觉相机-51。
具体实施方式
62.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
63.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
64.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
65.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
66.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
67.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
68.本发明的一个实施例，如图1所示，本发明提供一种光伏焊接机器人，包括执行焊接作业的焊接机械臂和执行抓取作业的抓取机械臂，还包括点云获取模块10、导航控制模块20、第一视觉图像获取模块30和焊接控制模块40。
69.其中，点云获取模块10在到达安装现场后，获取光伏安装现场的点云地图，以及光伏安装现场中各个目标上待焊接位置的焊接处点云图；导航控制模块20与点云获取模块10连接，用于接收点云获取模块10发送的点云地图，根据点云地图规划光伏焊接机器人的行动路径，并根据行动路径通过驱动电机驱动光伏焊接机器人移动至目标位置。
70.具体地，导航控制模块20安装于光伏焊接机器人的导航底盘上，导航底盘中还内置有方向驱动电机用于控制光伏焊接机器人移动，还内置有高度驱动电机用于控制光伏焊接机器人在竖直方向进行升高或者降低，使光伏焊接机器人可以根据不同安装情况对光伏进行焊接安装。
71.第一视觉图像获取模块30用于在焊接机械臂角度获取待焊接位置的焊接视觉图像和在抓取机械臂角度获取待焊接位置的抓取视觉图像；焊接控制模块40分别与点云获取模块10和第一视觉图像获取模块30连接，用于接收点云获取模块10发送的焊接处点云图，以及第一视觉图像获取模块30发送的焊接视觉图像和抓取视觉图像，分别根据焊接视觉图像和焊接处点云图生成焊接控制指令，并根据抓取视觉图像和焊接处点云图生成抓取控制指令；焊接控制模块40根据焊接控制指令控制焊接机械臂执行焊接作业，以及根据抓取控制指令控制抓取机械臂执行抓取作业后，对待焊接位置进行焊接安装。
72.示例性地，在对待焊接位置的焊接安装过程中需要通过焊接控制模块40将光伏支架的立柱顶座焊接至phc管桩上，实现phc管桩对光伏支架的固定支撑作用。
73.具体地，在焊接控制模块40生成焊接控制指令的过程中，结合第一视觉图像获取模块30中视觉相机拍摄的待焊接位置的焊接视觉图像识别出待焊接位置在空间坐标系中的x、y方向的空间坐标，结合点云获取模块10中激光雷达采集的待焊接位置的焊接处点云图识别出待焊接位置在空间坐标系中的z方向的空间坐标，并综合得到待焊接位置在空间坐标系中的空间位置坐标，根据空间位置坐标生成相应的焊接控制指令和抓取控制指令。
74.本实施例提供的光伏焊接机器人根据点云获取模块获取的点云地图以及焊接处点云图，生成相应的控制指令，控制光伏焊接机器人在执行光伏焊接安装过程中，自动导航至待安装位置并自动执行焊接抓取安装作业，实现光伏的标准化焊接安装作业流程，降低光伏焊接过程中人力成本的同时，减少由于人工失误导致的焊接安装误差，提高光伏的焊接质量。
75.在一个实施例中，第一视觉图像获取模块30在完成焊接安装后获取待焊接位置的焊接结果视觉图像；焊接控制模块40还搭载有焊接质量检测模型，焊接控制模块40接收第一视觉图像获取模块30发送的焊接结果视觉图像后，根据焊接质量检测模型和焊接结果视觉图像对待焊接位置的焊接质量进行评估，焊接质量检测模型根据焊接结果视觉图像生成焊接质量参数；焊接质量检测模型根据标记有焊接质量参数的焊接结果视觉图像数据集进行深度学习训练生成。
76.本实施例提供的光伏焊接机器人通过第一视觉图像获取模块，获取完成焊接安装后待焊接位置的焊接结果视觉图像，并结合在焊接控制模块搭载的焊接质量检测模型实现焊接结束后焊接质量的检测，自动评估焊接机器人作业后的焊接质量，提高光伏焊接机器人焊接工作的智能化。
77.在一个实施例中，如图2所示，点云获取模块10包括激光雷达11，安装于光伏焊接机器人的导航底盘上；激光雷达11用于在光伏焊接机器人执行导航作业前扫描光伏安装现场，根据扫描结果进行slam(simultaneouslocalizationand mapping)建图得到点云地图。
78.进一步地，导航控制模块20中还包括gps装置，在每次根据点云地图确定的phc管桩位置后，将phc管桩位置导入gps地图中，在激光雷达11受环境信号干扰导致获取的点云地图中点云质量较低时，切换为gps装置，导航控制模块20根据gps地图中存储的历史phc管
桩位置信息辅助光伏焊接机器人进行本次焊接工作的导航。
79.激光雷达11还用于在光伏焊接机器人执行焊接作业前扫描待焊接位置，并根据扫描结果进行slam建图，得到焊接处点云图。
80.本实施例提供的光伏焊接机器人通过在点云获取模块中设置的激光雷达对光伏安装现场进行扫描建图，便于控制光伏焊接机器人根据光伏安装现场的实际情况和待焊接的目标安装位置导航移动。
81.在一个实施例中，如图2所示，本发明提供的光伏焊接机器人还包括第二视觉图像获取模块50，第二视觉图像获取模块50与导航控制模块20连接，第二视觉图像获取模块50内置环境视觉相机51，用于获取光伏安装现场的环境视觉图像。
82.导航控制模块20还用于接收第二视觉图像获取模块50发送的环境视觉图像，通过导航控制模块20中搭载的目标检测模型识别出环境视觉图像中各个目标的待焊接位置与待焊接类别；目标检测模型根据预先标注出待焊接位置与待焊接类别的视觉图像数据集进行深度学习训练生成。
83.导航控制模块20根据待焊接类别将待焊接位置分为若干焊接组，根据待焊接位置规划光伏焊接机器人在各个焊接组内作业时对应的子行动路径，将各个子行动路径组成行动路径。
84.示例性地，在视觉图像中待焊接位置与待焊接类别的标注过程中，可以标注phc管桩与光伏支架立柱顶座的焊接处的位置，也可以标注出需要焊接的待焊接类别，例如，光伏支架立柱顶座和phc进行焊接、光伏支架立柱顶座内部结构进行焊接或传感器与光伏支架立柱顶座进行焊接等等，也可以根据待焊接类别(a类phc管桩、b类phc管桩和c类phc管桩)将待焊接位置分为若干焊接组，依次完成a类phc管桩、b类phc管桩和c类phc管桩的焊接，在各类phc管桩焊接组中生成子行动路径，按各焊接组的作业执行顺序将各子行动路径整合为行动路径。
85.本发明提供的光伏焊接机器人通过环境视觉相机获取光伏安装现场的视觉图像，并结合目标检测模型智能识别出视觉图像中待焊接位置与待焊接类别，便于控制光伏焊接机器人根据视觉图像进行导航移动。
86.在一个实施例中，导航控制模块20还用于结合环境视觉图像在点云地图上标记待焊接位置与待焊接类别。
87.本发明提供的光伏焊接机器人结合点云地图和环境视觉图像，综合规划光伏焊接机器人的行动路径，提高光伏焊接过程中光伏焊接机器人导航至光伏目标安装位置过程的精确性。
88.在一个实施例中，如图2所示，焊接机械臂，用于根据待焊接位置对目标进行焊接，焊接机械臂与光伏焊接机器人的连接部设置360度转向轴，焊接机械臂上至少设置两个转向部，用于实现焊接机械臂存在至少两个转动自由度；焊接机械臂的作业部设置有焊接设备，焊接设备包括熔焊设备、压焊设备和钎焊设备。
89.第一视觉图像获取模块30包括设置在焊接机械臂的作业部上的焊接部视觉相机31，用于获取焊接视觉图像和焊接结果视觉图像；
90.焊接控制模块40搭载有焊接位置检测模型，焊接位置检测模型根据焊接视觉图像和焊接处点云图生成焊接位置空间坐标，焊接控制模块40再根据焊接位置空间坐标生成焊
接控制指令；焊接位置检测模型根据包括所述焊接位置空间坐标、所述焊接处点云图与所述焊接视觉图像对应关系的数据集进行深度学习训练生成。
91.具体地，焊接机械臂可以选用常用的工业机械臂实现上述功能，焊接位置检测模型根据焊接视觉图像和焊接处点云图生成焊接位置空间坐标，焊接控制模块40再根据焊接位置空间坐标生成焊接控制指令，焊接位置检测模型根据包括焊接位置空间坐标、焊接处点云图与焊接视觉图像对应关系的数据集进行深度学习训练生成，焊接质量检测模型根据焊接结果视觉图像生成焊接质量参数，焊接质量检测模型根据标记有焊接质量参数的焊接结果视觉图像数据集进行深度学习训练生成。
92.进一步地，焊接控制模块40根据焊接质量参数和预设的焊接质量阈值对所待焊接位置的焊接质量进行评估，在焊接质量参数大于焊接质量阈值时判断焊接质量为合格，在焊接质量参数不大于焊接质量阈值时判断焊接质量为不合格。
93.本实施例提供的光伏焊接机器人通过在焊接机械臂的作业部上设置焊接部视觉相机，获取焊接过程中待焊接位置的焊接视觉图像以及完成焊接安装后待焊接位置的焊接结果视觉图像，并结合控制模块中预设的算法实现焊接过程中焊接机械臂的精确控制，以及焊接结束后焊接质量的检测，提高光伏焊接机器人焊接工作的智能化。
94.在一个实施例中，如图2所示，抓取机械臂用于在对目标进行焊接安装过程中，根据抓取控制指令抓取目标并将目标固定在待焊接位置；第一视觉图像获取模块30还包括设置在抓取机械臂的作业部上的抓取部视觉相机32，抓取部视觉相机32用于获取抓取视觉图像；焊接控制模块40还搭载有抓取位置检测模型，抓取位置检测模型根据抓取视觉图像和焊接处点云图生成抓取位置空间坐标，焊接控制模块40再根据抓取位置空间坐标生成抓取控制指令；抓取位置检测模型根据包括抓取控制指令、抓取位置空间坐标与抓取视觉图像对应关系的数据集进行深度学习训练生成。
95.示例性地，焊接机械臂和抓取机械臂在光伏焊接机器人进行焊接安装作业的过程中，先由抓取部视觉相机用于获取抓取视觉图像，通过抓取位置检测模型根据抓取视觉图像和焊接处点云图生成抓取位置空间坐标，焊接控制模块40再根据抓取位置空间坐标生成抓取控制指令，根据抓取控制指令控制抓取机械臂将光伏支架的立柱顶座固定在phc管桩的待焊接位置，再由焊接部视觉相机31获取待焊接位置的焊接视觉图像，根据焊接位置检测模型获取焊接控制指令，焊接机械臂根据焊接控制指令对phc管桩和光伏支架的立柱顶座进行焊接，在完成焊接后再由焊接部视觉相机31获取待焊接位置的焊接结果视觉图像，焊接控制模块40根据焊接质量检测模型判断焊接结果合不合格，其中抓取位置检测模型根据包括抓取控制指令、抓取位置空间坐标与抓取视觉图像对应关系的数据集进行深度学习训练生成。
96.本实施例提供的光伏焊接机器人通过在抓取机械臂上设置抓取部视觉相机，获取目标的待焊接位置的抓取视觉图像，并结合焊接控制模块40中搭载的抓取位置检测模型，智能生成抓取机械臂的控制指令，实现在光伏现场的焊接过程中智能控制抓取机械臂将目标固定在待焊接位置的效果，提高光伏现场自动焊接安装过程的精确性。
97.在一个实施例中，导航控制模块20还用于接收外部输入的导航遥控指令，根据导航遥控指令生成光伏焊接机器人的行动路径；焊接控制模块20还用于接收外部输入的焊接遥控指令和抓取遥控指令，根据焊接遥控指令和抓取遥控指令控制焊接模块执行相应的焊
接操作。
98.本实施例提供的光伏焊接机器人在光伏现场焊接安装过程中接收用户的遥控指令，实时控制光伏焊接机器人执行相应的操作，使用户可以根据安装现场的实际情况及时对光伏焊接机器人的作业情况进行调整。
99.在一个实施例中，焊接控制模块40在完成焊接安装后生成折叠控制指令，并根据折叠控制指令在完成焊接安装后控制焊接机械臂和抓取机械臂折叠至预设状态。
100.本实施例提供的光伏焊接机器人在执行完焊接安装作业后，将焊接机械臂和所述抓取机械臂折叠收拢，减少光伏焊接机器人在前往下一待焊接的目标安装位置的过程中机械臂与环境设施发生碰撞摩擦的概率，减小光伏焊接机器人在移动过程中的阻力，避免光伏焊接机器人在移动过程中出现侧翻或刮碰等事故影响概光伏安装效率。
101.在一个实施例中，根据本发明的另一方面，本发明还提供一种光伏焊接方法，应用于包括执行焊接作业的焊接机械臂和执行抓取作业的抓取机械臂的光伏焊接机器人，包括步骤：
102.s100获取光伏安装现场的点云地图。
103.s200根据点云地图规划光伏焊接机器人的行动路径。
104.s300根据行动路径通过驱动电机驱动光伏焊接机器人移动至目标位置。
105.s400获取待焊接位置的焊接处点云图，并分别在焊接机械臂角度获取待焊接位置的焊接视觉图像，以及在抓取机械臂角度获取待焊接位置的抓取视觉图像。
106.s500分别根据焊接视觉图像和焊接处点云图生成焊接控制指令，并根据抓取视觉图像和焊接处点云图生成抓取控制指令。
107.s600根据焊接控制指令控制焊接机械臂执行焊接作业，以及根据抓取控制指令控制抓取机械臂执行抓取作业后，对目标进行焊接安装。
108.具体地，光伏焊接机器人的导航底盘中内置有方向驱动电机控制光伏焊接机器人移动，还内置有高度驱动电机用于控制光伏焊接机器人在竖直方向进行升高或者降低，使光伏焊接机器人可以根据不同安装情况对目标进行焊接安装。
109.光伏焊接机器人在焊接机械臂角度获取待焊接位置的焊接视觉图像和在抓取机械臂角度获取待焊接位置的抓取视觉图像，分别根据焊接视觉图像和焊接处点云图生成焊接控制指令，并根据抓取视觉图像和焊接处点云图生成抓取控制指令。
110.光伏焊接机器人根据焊接控制指令控制焊接机械臂执行焊接作业，以及根据抓取控制指令控制抓取机械臂执行抓取作业后，对目标进行焊接安装。
111.示例性地，在对目标的焊接安装过程中需要将光伏支架的立柱顶座焊接至phc管桩上，实现phc管桩对光伏支架的固定支撑作用，在生成焊接控制指令的过程中，结合视觉相机拍摄的待焊接位置的焊接视觉图像识别出待焊接位置在空间坐标系中的x、y方向的空间坐标，结合激光雷达采集的待焊接位置的焊接处点云图识别出待焊接位置在空间坐标系中的z方向的空间坐标，并综合得到待焊接位置在空间坐标系中的空间位置坐标，根据空间位置坐标生成相应的焊接控制指令和抓取控制指令。
112.本实施例提供的光伏焊接方法根据点云获取模块获取的点云地图以及焊接处点云图，生成相应的控制指令，控制光伏焊接机器人在执行光伏焊接安装过程中，自动导航至待安装位置并自动执行焊接抓取安装作业，实现光伏的标准化焊接安装作业流程，降低光
伏焊接过程中人力成本的同时，减少由于人工失误导致的焊接安装误差，提高光伏的焊接质量。
113.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
114.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
115.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的光伏焊接机器人，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的光伏焊接机器人实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的通讯连接或集成电路，可以是电性、机械或其他的形式。
116.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
117.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
118.应当说明的是，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。