CN117944034A - 一种桁架工件寻位的方法、控制器及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种桁架工件寻位的方法，应用于桁架工件寻位的装置，装置包括第一激光传感器。该方法包括：获取第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线，每条激光线分别关联有桁架工件的回转角度，每条激光线均包括多个激光点云，激光点云关联有第一坐标与第二坐标；基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合；根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；根据目标回转角度对桁架工件寻位。本申请利用每条激光线中对应的与桁架工件长度方向垂直方向的一维坐标的阶跃性对桁架工件进行寻位，降低了数据处理难度、提高了运算效率，且结构简单，有利于实现柔性化生产。

Description

一种桁架工件寻位的方法、控制器及存储介质

技术领域

本申请涉及工程机械领域，具体地涉及一种桁架工件寻位的方法、控制器及存储介质。

背景技术

在工程机械领域大型桁架结构组立拼装一般很难实现自动化、智能化，特别是典型的管管相贯线桁架结构组立拼装过程一直处于手动状态，该方法人工参与度高且至少需要两名工人配合才能进行组立拼装，整个拼装过程主要依赖于人工经验进行操作，过程复杂且生产效率低下，在目前的自动化拼装领域中，针对有固定安装位置、安装角度的工件拼装，如管管相贯线拼装，为了将腹管两端的相贯线于主圆管贴合，腹管于主圆管之间有固定的位置关系，由于机械手轨迹固定，因此要保证机械手抓取工件位置的一致性。目前，保证工件位置的一致性一般有两种手段，一是设计固定的工装，每种型号工件设计一种工装，不同的工件对应一个不同的机械手路径；二是智能柔性化，通过传感器手段，智能识别工件的位置和型号，将工件位置调整一致后进行智能化抓取和放件。

现有技术所采用的对桁架工件进行寻位进而确定机械手抓取位置的方法，存在计算量大、耗时长的问题，影响生产效率。整体控制精度受算法精度和机构运行控制精度影响。因此，现有技术所采用的确定桁架工件抓取位置的方法存在的过程复杂且成本较高的问题，影响生产效率。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种桁架工件寻位的方法、控制器及存储介质，用以解决现有技术中所采用的确定桁架工件抓取位置的方法存在的过程复杂且成本较高的问题。

为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种桁架工件寻位的方法，应用于桁架工件寻位的装置，装置包括第一激光传感器，该方法包括：

获取第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线，激光线平行于桁架工件的长度方向，多条激光线环绕桁架工件，每条激光线分别关联有桁架工件的回转角度，每条激光线均包括多个激光点云，激光点云关联有第一坐标与第二坐标，第一坐标为在垂直于桁架工件长度方向的方向上的坐标，第二坐标为在桁架工件长度方向上的坐标；

基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合；

根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；

根据目标回转角度对桁架工件寻位。

在本申请实施例中，基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合，包括：

对每条激光线的第一坐标进行密度聚类处理，以得到每条激光线上的阶跃点；

基于阶跃点确定阶跃点云集合，阶跃点云集合包括位于阶跃点的未发生阶跃一侧，且距离阶跃点最近的多个激光点云，多个激光点云在朝向阶跃点的方向依次排列。

在本申请实施例中，根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度，包括：

对每条激光线关联的回转角度以及每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标进行拟合，以得到桁架工件的多条相贯线的二维展开图；

根据桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定桁架工件的目标回转角度；

其中，二维展开图的横坐标为每条激光线关联的回转角度，二维展开图的纵坐标为每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标。

在本申请实施例中，根据桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定桁架工件的目标回转角度包括：

分别筛选出多条相贯线的二维展开图中每条相贯线的纵坐标极值点；

获取多个纵坐标极值点所关联的多个回转角度；

将多个回转角度中出现频次最多的回转角度确定为目标回转角度。

在本申请实施例中，根据目标回转角度对桁架工件寻位包括：

根据目标回转角度确定目标点云；

基于目标点云对桁架工件寻位，以确定桁架工件的预设抓取点。

在本申请实施例中，目标点云为桁架工件的相贯线上第二坐标最大或最小的激光点云，根据回转角度确定目标点云包括：

获取多个纵坐标极值点中与目标回转角度关联的纵坐标极值点，以形成目标纵坐标极值点集合；

根据目标纵坐标极值点集合中第二坐标的最大值或最小值确定目标点云。

在本申请实施例中，该装置还包括第二激光传感器和第三激光传感器，第二激光传感器用于发射激光，第三激光传感器用于接收第二激光传感器发射的激光，预设抓取点为桁架工件的中心点，基于目标点云对桁架工件寻位，以确定桁架工件的预设抓取点，包括：

分别获取第一激光传感器、第二激光传感器和第三激光传感器在预设坐标系中的坐标，以得到传感器坐标；

根据传感器坐标以及目标点云的第二坐标确定中心点的第二坐标；

根据中心点的第二坐标确定中心点的坐标；

其中，在目标点云的第二坐标大于预设值对的情况下，中心点的第二坐标满足公式(1)：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁-|y_max|)/2}； (1)

在目标点云的第二坐标小于预设值对的情况下，中心点的第二坐标满足公式(2)：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁+|y_max|)/2}； (2)

其中，E_y为中心点的第二坐标，C_y为第二激光传感器的第二坐标，Δy₂为第二激光传感器与第三激光传感器的第二坐标的差值，Δy₁为第一激光传感器与第三激光传感器的第二坐标的差值，y_max为目标点云的第二坐标。

本申请第二方面提供一种桁架工件寻位的装置，包括：

激光线获取模块，被配置成获取第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线；

阶跃点云集合确定模块，被配置成基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合；

目标回转角度确定模块，被配置成根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；

桁架工件寻位模块，被配置成根据目标回转角度对桁架工件寻位。

本申请第三方面提供一种控制器，包括：

存储器，被配置成存储指令；以及

处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的桁架工件寻位的方法。

本申请第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的桁架工件寻位的方法。

通过上述技术方案，先获取激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线，再根据激光线上各激光点中与桁架工件长度方向垂直的方向上的坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合，通过每条激光线关联的回转角度以及每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；最后根据目标回转角度对桁架工件寻位。本申请通过对激光传感器扫描桁架工件得到多条激光线，并将回转角度与每条激光线关联，接着利用每条激光线中对应的与桁架工件长度方向垂直方向的一维坐标的阶跃性，确定每条激光线的阶跃点云集合，根据阶跃点云集合确定桁架工件的目标回转角度，最后基于目标回转角度对桁架工件进行寻位，降低了数据处理难度、提高了运算效率，且结构简单，有利于实现柔性化生产。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例，但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种桁架工件寻位的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的结构图示意图；

图3为本申请一具体实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的主视图；

图4为本申请一具体实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的侧视图；

图5为本申请一具体实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的坐标关系示意图；

图6为本申请一具体实施例提供的桁架工件寻位的装置的工作流程示意图；

图7为本申请一具体实施例提供的桁架工件寻位的算法流程示意图；

图8为本申请一具体实施例提供的桁架工件的相贯线的二维展开图；

图9为本申请实施例提供的一种控制器的结构框图。

附图标记说明

1 抓手机器人 2 线激光传感器

3 桁架工件 4 工件支撑平台

5 驱动滚轮 6 点激光传感器接收端

7 驱动小车 8 点激光传感器发射端

9 红外线传感器 10 工件旋转机构

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例，并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1为本申请实施例提供的一种桁架工件寻位的方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例提供一种桁架工件寻位的方法，应用于桁架工件寻位的装置，装置包括第一激光传感器，该方法可以包括下列步骤：

步骤101、获取第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线，激光线平行于桁架工件的长度方向，多条激光线环绕桁架工件，每条激光线分别关联有桁架工件的回转角度，每条激光线均包括多个激光点云，激光点云关联有第一坐标与第二坐标，第一坐标为在垂直于桁架工件长度方向的方向上的坐标，第二坐标为在桁架工件长度方向上的坐标；

步骤102、基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合；

步骤103、根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；

步骤104、根据目标回转角度对桁架工件寻位。

本申请实施例先获取激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线，再根据激光线上各激光点中与桁架工件长度方向垂直的方向上的坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合，通过每条激光线关联的回转角度以及每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；最后根据目标回转角度对桁架工件寻位。本申请通过对激光传感器扫描桁架工件得到多条激光线，并将回转角度与每条激光线关联，接着利用每条激光线中对应的与桁架工件长度方向垂直方向的一维坐标的阶跃性，确定每条激光线的阶跃点云集合，根据阶跃点云集合确定桁架工件的目标回转角度，最后基于目标回转角度对桁架工件进行寻位，降低了数据处理难度、提高了运算效率，且结构简单，有利于实现柔性化生产。

在本申请实施例中，桁架可以是由一些用直杆构成的几何形状不变的结构物。桁架中一般包括直杆围合三角形单元或其他形状的单元，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。在一些示例中，桁架可以是标准节、顶升机构或者其他一些具有导向或支撑用途的钢结构等等。

桁架工件是指组成桁架结构的部件，比如构成桁架的管件或者型钢等，其中，管件可以是圆管、方形管或者其他截面形状的管件。为简化说明，本实施例将主要以桁架工件为圆管为例进行说明。结合一些举例，在桁架中存在主圆管和腹管，腹管的与主圆管进行连接的一端端口为不规则端口。

本实施例中，桁架工件可以是指端口为不规则端口的圆管，也可以是箱体结构或其它适用本申请实施例的桁架寻位方法的结构。对于桁架结构组立拼装如果采用人工手动拼装的方式，则生产效率过低，因此需要引入自动化拼装。在目前的桁架结构自动化拼装领域中，特别是针对有固定安装角度和安装位置的桁架工件，例如管管相贯线的拼装，为了将腹管两端的相贯线与主圆管贴合，腹管与主管之间有固定的位置关系。由于机械手轨迹固定，这就要求保证机械手抓取工件位置的一致性。

在本申请实施例中，桁架工件寻位的装置可以包括第一激光传感器，第一激光传感器用于向桁架工件发射激光，以获取激光打在桁架工件表面的各激光点的点云数据。优选地，第一激光传感器发射的激光可以为线激光，在桁架工件落入桁架工件寻位的装置中的特定位置后，第一激光传感器开始工作，第一激光传感器向桁架工件发射激光线，该激光线平行于桁架工件的长度方向，以腹管桁架工件为圆柱形为例，即第一激光传感器发射的激光线与圆柱形桁架工件的轴线平行。在一个示例中，第一激光传感器可以为线激光传感器，第一激光传感器还可以为视觉面阵相机等其他能够检测空间坐标的传感器。

为了保证桁架工件的表面都能够被第一激光传感器扫描到，在一个示例中，在桁架工件落入桁架工件寻位的装置的特定位置后，可以将第一激光传感器固定安装在与桁架工件的长度方向平行且环绕桁架工件的任意位置，并向桁架工件发射激光线，接着控制桁架工件转动，从而可以使第一激光传感器扫描到桁架工件整个管体，得到环绕桁架工件一周的多条激光线。在另一个示例中，可以将桁架工件固定在特定位置，控制第一激光传感器环绕桁架工件进行扫描，以得到环绕桁架工件一周的多条激光线。

在本申请实施例中，桁架工件寻位的装置可以包括机械手，机械手主要用于抓取桁架工件。为了保证所有桁架工件抓取位置的一致性，对于每个腹管桁架工件，可以将其不规则端口的相贯线处的最高点旋转至桁架工件寻位的装置中的同一位置，例如，离水平面最远的位置或者固定安装的第一激光传感器发射的线激光的位置等。由于通过第一激光传感器获取到的多条激光线中，各条激光线均包含桁架工件相贯线上的一个点的激光点云，因此，可以给每条激光线关联一个回转角度。该回转角度是指在第一激光传感器固定安装时桁架工件的旋转角度或者桁架工件不动时第一激光传感器的旋转角度，进一步可以通过桁架工件的点云数据进行处理，以确定机械手抓取桁架工件的目标位置。通过将桁架工件不规则端口的相贯线的抓取位置设定为一致，可以保证机械手对不同型号的桁架工件的抓取位置的一致性，有利于后期对桁架工件进行组装，实现柔性化生产。

在本申请实施例中，桁架工件的目标回转角度是指将桁架工件的不规则端口的最高点从实际位置旋转至目标位置所要转过的角度，其中，实际位置是指落入工件支撑平台后桁架工件的不规则端口的最高点所处的位置，目标位置是指在机械手抓取桁架工件时桁架工件的不规则端口的最高点所处的位置。

具体地，通过第一激光传感器可以获取环绕桁架工件的多条激光线，每条激光线由多个激光点组成，每个激光点的点云数据包括在第一激光传感器坐标系下的第一坐标和第二坐标以及与该激光点所在激光线关联的旋转角度。其中，第一坐标为第一激光传感器坐标系下的第一方向上的坐标，第二坐标为第一激光传感器坐标系下的第二方向上的坐标。第一激光传感器坐标系中的第一方向可以为与桁架工件的长度方向相垂直的方向，第二方向可以为与桁架工件的长度方向相平行且平行于水平面的方向。

由于桁架工件的端口为不规则端口，因此，每条激光线的统一特征均为前端激光打在桁架工件表面，后端激光线处于悬空或者打在工件表面。可以理解的是，每条激光线上的第一方向坐标会在桁架工件的相贯线处发生阶跃，因此，可以利用每条激光线第一方向坐标的阶跃性对桁架工件的进行寻位，即确定机械手对桁架工件的抓取位置。利用每条激光线第一方向坐标的阶跃性可以先确定每条激光线的阶跃点云集合。在确定阶跃点云集合的情况下，根据每条激光线关联的回转角度以及阶跃点云集合中的第二坐标数据拟合得到桁架工件的相贯线，根据桁架工件的相贯线确定目标回转角度。进而确定该桁架工件的目标回转角度，在确定桁架工件目标回转角度的情况下，对桁架工件进行寻位，以确定机械手的抓取位置。

在本申请实施例中，步骤102、基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合，可以包括：

对每条激光线的第一坐标进行密度聚类处理，以得到每条激光线上的阶跃点；

基于阶跃点确定阶跃点云集合，阶跃点云集合包括位于阶跃点的未发生阶跃一侧，且距离阶跃点最近的多个激光点云，多个激光点云在朝向阶跃点的方向依次排列。

在本申请实施例中，第一坐标为垂直于桁架工件长度方向的方向上的坐标，例如，对于圆柱形桁架工件而言，长度方向即轴线方向，第一坐标为垂直于桁架工件轴线的方向上的坐标。由于第一激光传感器所发射的激光线的方向平行于桁架工件的长度方向，且桁架工件的末端的端口为不规则端口，因此，每条激光线的统一特征均为前端激光打在桁架工件表面，后端激光线处于悬空或者打在工件表面。在这种情况下，每条激光线上的第一坐标会在桁架工件的相贯线处发生阶跃，因此，可以利用每条激光线上的第一坐标的阶跃性确定该激光线上的阶跃点。优选地，为了防止数据的偶发性，可以通过每条线激光上的阶跃点确定每条激光线的阶跃点云集合，以保证结果的精确度。

在一个示例中，以第一激光传感器设置于桁架工件上方为例，此时，通过第一激光传感器扫描桁架工件所得到的点云数据中的第一坐标为垂直于水平面的方向上的z坐标，通过第一激光传感器扫描桁架工件得到n条激光线，每条激光线上包括m个激光点云，n条激光线上m个激光点云中的第一坐标所形成的集合为：

利用每条线激光上z坐标发生阶跃的性质对Z_n集合中的每个(b＝1,2,3…n)集合进行一次密度聚类DBSCAN算法C＝(D,e,mint)处理可以得到：

类数据是每条激光线上z坐标未发生阶跃所形成的坐标集合，/>类数据是每条激光线上z坐标发生阶跃的所形成的集合，C_n为n条激光线中每条激光线区分阶跃点前第一坐标和阶跃后的第一坐标的数据集合。此时可以将每条激光线上的阶跃点的第一坐标确定为/>

为了防止数据偶发性，通过每条激光线上的阶跃点确定每条激光线对应的阶跃点云集合，以保证结果的精确度。筛选出n条线激光的集合中最后p(1<p<k)个z坐标形成集合Z_C：

Z_C集合中的每条线激光上的z坐标即为每条激光线打在工件表面的最后p个激光点云的第一坐标。接着通过Z_C筛选出n条激光线中的对应的第二坐标集合Y_C：

根据Z_C和Y_C中每条激光线的第一坐标和第二坐标的数据与每条激光线关联的回转角度结合，即得到阶跃点云集合。

通过利用每条激光线上的第一坐标的阶跃性对每条激光线的第一坐标进行密度聚类处理，得到每条激光线上的阶跃点，再根据阶跃点确定阶跃点云集合，降低了数据处理难度，提高运算效率，同时防止数据的偶发性，提高了测量结果的准确性。

在本申请实施例中，步骤103、根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度，可以包括：

对每条激光线关联的回转角度以及每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标进行拟合，以得到桁架工件的多条相贯线的二维展开图；

根据桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定桁架工件的目标回转角度；

其中，二维展开图的横坐标为每条激光线关联的回转角度，二维展开图的纵坐标为每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标。

在本申请实施例中，桁架工件的目标回转角度是指将桁架工件的不规则端口的最高点从实际位置旋转至目标位置所要转过的角度，其中，实际位置是指落入工件支撑平台后桁架工件的不规则端口的最高点所处的位置，目标位置是指在机械手抓取桁架工件时桁架工件的不规则端口的最高点所处的位置。为保证对不同桁架工件抓取位置的一致性，可以将桁架工件的不规则端口均调整至目标位置，再对桁架工件进行抓取。在一个示例中，桁架工件的不规则端口的最高点的目标位置可以为与工件旋转机构原点相对应的位置，即在机械手坐标系中，桁架工件的不规则端口的最高点与工件旋转机构原点在两个方向上的坐标相同。例如，以机械手的原点建立的三维坐标系包括x、y和z三个方向，其中x坐标方向与桁架工件的长度方向垂直且平行于水平面，y坐标方向与桁架工件的长度方向平行且平行于水平面，z坐标方向垂直于水平面，此时，在机械手坐标系下，桁架工件的不规则端口的最高点的x和z坐标与工件旋转机构相同。

因此，在对桁架工件进行抓取前，控制器需要先获取桁架工件的目标回转角度，根据目标回转角度将桁架工件旋转至目标位置，再对桁架工件进行寻位抓取。

在本申请实施例中，可以通过桁架工件的目标阶跃点云集合确定目标回转角度。将第一激光传感器本身坐标系中确定的目标阶跃点云集合中的第二坐标数据Y作为纵坐标，将第二坐标数据对应的回转角度α作为横坐标，形成(α-Y)二维坐标系，进一步进行拟合处理，拟合桁架工件顶端旋转一圈的图形，从而得到多条相贯线的二维展开图，进一步确定目标回转角度。

例如，目标阶跃点云集合中的第二坐标集合为Y_C，将Y_C中下标相对的第二坐标提取出来，得到共p个数据集合。其中，每个数据集合的n个数据分别对应一个回转角度，因此，将中n个数据与其对应的回转角度进行拟合，可以拟合得到一条相贯线的二维展开图。同理，对/>均进行拟合，可以得到p条相贯线的二维展开图，选取二维展开图中每条相贯线y的最大值所对应的回转角度，基于此来确定目标回转角度。

通过目标阶跃点云集合拟合得到桁架工件的多条相贯线的二维展开图，进一步确定目标回转角度，有利于防止数据的偶发性，提高了精度，降低了数据的处理难度，有利于提高运算效率，节约成本。

在本申请实施例中，根据桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定桁架工件的目标回转角度可以包括：

分别筛选出多条相贯线的二维展开图中每条相贯线的纵坐标极值点；

获取多个纵坐标极值点所关联的多个回转角度；

将多个回转角度中出现频次最多的回转角度确定为目标回转角度。

具体地，在第一激光传感器坐标系下，桁架工件的相贯线的最高点为桁架工件的相贯线上各激光点云中第二坐标最大或最小的激光点云。由于多条相贯线的二位展开图中的纵坐标即为在第一激光传感器坐标系中的桁架工件相贯线的激光点云的第二坐标，因此，可以在桁架工件的多条相贯线的二维展开图中，筛选出每条相贯线的纵坐标的极值点，进一步得到每条相贯线的极值点的二维坐标集合。由于理论上多条相贯线的最高点对应的回转角度的数值相同，为了防止数据的偶发性，保证结果的准确度，可以筛选出集合中出现频次最高的回转角度，并将其确定为目标回转角度。

在本申请实施例中，步骤104、根据目标回转角度对桁架工件寻位可以包括：

根据目标回转角度确定目标点云；

基于目标点云对桁架工件寻位，以确定桁架工件的预设抓取点。

具体地，目标点云为桁架工件的不规则端口的最高点的点云数据；根据拟合得到的多条相贯线的二维展开图确定桁架工件的目标回转角度之后，基于桁架工件的二维展开图和目标回转角度可以进一步得到目标点云的第二坐标，根据第二坐标及目标回转角度，可以确定目标点云的各数值。桁架工件的预设抓取点是指对桁架工件进行抓取时的抓取位置，在一个示例中，桁架工件的预设抓取点可以为桁架工件的中心点，如此，可以实现对不同型号的桁架工件的抓取位置的一致性，且计算过程简单，数据处理难度低，准确性高。在确定了桁架工件的目标点云，即桁架工件的不规则端口的最高点的点云数据的情况下，控制器可以通过目标点云及桁架工件寻位的装置中各组件的坐标数据，确定对桁架工件进行抓取的抓取位置坐标。

在本申请实施例中，目标点云为桁架工件的相贯线上第二坐标最大或最小的激光点云，根据回转角度确定目标点云可以包括：

获取多个纵坐标极值点中与目标回转角度关联的纵坐标极值点，以形成目标纵坐标极值点集合；

根据目标纵坐标极值点集合中第二坐标的最大值或最小值确定目标点云。

具体地，第二坐标为在第一激光传感器坐标系中与桁架工件的长度方向平行的方向上的坐标，目标点云为桁架工件的相贯线上第二坐标最大或最小的激光点云，即桁架工件的不规则端口的最高点的点云数据。为了防止数据的偶发性，保证检测结果的准确度，可以将与回转角度对应的极值点组成一个集合，即目标纵坐标极值点集合。在一个示例中，相贯线的最高点的第二坐标可以为最大值或最小值，因此，根据第一激光传感器坐标系中第二坐标轴的方向，确定相贯线最高点在集合中的大小关系，进而将目标纵坐标极值点集合中第二坐标的最大值或最小值确定为目标点云的第二坐标，根据目标点云的第二坐标确定目标点云的具体数值。

在本申请实施例中，该装置还包括第二激光传感器和第三激光传感器，第二激光传感器用于发射激光，第三激光传感器用于接收第二激光传感器发射的激光，预设抓取点为桁架工件的中心点，基于目标点云对桁架工件寻位，以确定桁架工件的预设抓取点，可以包括：

分别获取第一激光传感器、第二激光传感器和第三激光传感器在预设坐标系中的坐标，以得到传感器坐标；

根据传感器坐标以及目标点云的第二坐标确定中心点的第二坐标；

根据中心点的第二坐标确定中心点的坐标；

其中，在目标点云的第二坐标大于预设值对的情况下，中心点的第二坐标满足公式(1)：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁-|y_max|)/2}； (1)

在目标点云的第二坐标小于预设值对的情况下，中心点的第二坐标满足公式(2)：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁+|y_max|)/2}； (2)

其中，E_y为中心点的第二坐标，C_y为第二激光传感器的第二坐标，Δy₂为第二激光传感器与第三激光传感器的第二坐标的差值，Δy₁为第一激光传感器与第三激光传感器的第二坐标的差值，y_max为目标点云的第二坐标。

具体地，第二激光传感器和第三激光传感器分别设置在桁架工件的两端，且第二激光传感器在机械手坐标系中的第二坐标与桁架工件首端的第二坐标相同，桁架工件的首端即远离第一激光传感器的一端。由于第一激光传感器、第二激光传感器和第三激光传感器在机器人坐标系中的第二坐标位置不变，因此，可以通过第一激光传感器、第二激光传感器、第三激光传感器结合目标点云数据确定桁架工件中心点的第二坐标，进一步确定桁架工件的中心点在机械手坐标系中的坐标位置，进一步控制机械手抓取桁架工件，实现了对桁架工件抓取位置的一致性。

图2为本申请实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的结构图示意图。如图2所示，本申请实施例提供一种桁架工件寻味的装置，包括：

激光线获取模块210，被配置成获取第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线；

阶跃点云集合确定模块220，被配置成基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合；

目标回转角度确定模块230，被配置成根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；

桁架工件寻位模块240，被配置成根据目标回转角度对桁架工件寻位。

具体地，激光线获取模块210通过第一激光传感器可以获取环绕桁架工件的多条激光线，每条激光线由多个激光点组成，每个激光点的点云数据包括在第一激光传感器坐标系下的第一坐标和第二坐标以及与该激光点所在激光线关联的旋转角度。其中，第一坐标为第一激光传感器坐标系下的第一方向上的坐标，第二坐标为第一激光传感器坐标系下的第二方向上的坐标。第一激光传感器坐标系中的第一方向可以为与桁架工件的长度方向相垂直的方向，第二方向可以为与桁架工件的长度方向相平行且平行于水平面的方向。

由于桁架工件的端口为不规则端口，因此，每条激光线的统一特征均为前端激光打在桁架工件表面，后端激光线处于悬空或者打在工件表面。可以理解的是，每条激光线上的第一方向坐标会在桁架工件的相贯线处发生阶跃，因此，可以利用每条激光线第一方向坐标的阶跃性对桁架工件的进行寻位，即确定机械手对桁架工件的抓取位置。阶跃点云集合确定模块220利用每条激光线第一方向坐标的阶跃性可以先确定每条激光线的阶跃点云集合。在确定阶跃点云集合的情况下，目标回转角度确定模块230根据每条激光线关联的回转角度以及阶跃点云集合中的第二坐标数据拟合得到桁架工件的相贯线，根据桁架工件的相贯线确定目标回转角度。进而确定该桁架工件的目标回转角度，在确定桁架工件目标回转角度的情况下，桁架工件寻位模块240对桁架工件进行寻位，以确定机械手的抓取位置。

图3为本申请一具体实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的主视图。图4为本申请一具体实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的侧视图。在本申请一具体实施例中，桁架工件寻位的方法应用于如图3和图4所示的桁架工件寻位的装置，该装置可以包括抓手机器人1、线激光传感器2、桁架工件3、工件支撑平台4、驱动滚轮5、点激光传感器接收端6、驱动小车7、点激光传感器发射端8、红外线传感器9和工件旋转机构10。其中，线激光传感器2即第一激光传感器，点激光传感器接收端6即第三激光传感器，点激光反射端8即第二激光传感器。

图5为本申请一具体实施例提供的一种桁架工件寻位的装置的坐标关系示意图。如图5所示，装置安装时，利用抓手机器人1分别对线激光传感器2、点激光传感器接收端6、点激光传感器发射端8、红外线传感器9、工件旋转机构中心10进行标定，得到相关位置关系如下：

1、线激光传感器2坐标系与抓手机器人1基坐标系的位置关系为

2、点激光传感器接收端6坐标系与抓手机器人1基坐标系得位置关系为

3、点激光传感器发射端8坐标系与抓手机器人1基坐标系得位置关系为

4、红外线传感器9的坐标系与抓手机器人1的基坐标系的位置关系为

5、工件旋转机构10中心点坐标与抓手机器人1基坐标的位置关系为

6、线激光传感器2原点坐标系与点激光传感器接收端6的坐标系的Y坐标位置关系为△y₁＝A_y-B_y。

7、点激光传感器发射端8与点激光传感器接收端6的坐标系的Y坐标位置关系为△y₂＝C_y-B_y。

8、点激光传感器发射端8与红外线传感器9的坐标系Y坐标位置关系为C_y＝F_y。

9、线激光传感器2的原点坐标与工件旋转机构10的原点坐标Z的距离位置关系为Δz₁＝A_Z-G_z。

10、抓手机器人1抓取桁架工件中心坐标为

图6为本申请一具体实施例提供的桁架工件寻位的装置的工作流程示意图。图7为本申请一具体实施例提供的桁架工件寻位的算法流程示意图。如图6和图7所示，桁架工件3从带有斜坡的平台上自由滚落入工件支撑平台4，驱动滚轮5旋转带动桁架工件3往工件旋转机构10一方运动，当红外线传感器9检测到有件时，驱动滚轮5停止旋转，工件到位，工件旋转机构10上的三爪卡盘夹紧工件，线激光传感器2开始工作，实时读取激光数据同时驱动小车7携带线激光传感器7、点激光传感器接收端6沿直线向工件旋转机构10一方运动，当在线激光传感器7视场范围内扫描到桁架工件3时，驱动小车7行驶至设定距离后停止，保证桁架工件3顶端的相贯线接头位置处于线激光传感器2的视场范围内，关闭线激光传感器2并且记录驱动小车7停止位置点激光传感器接收端6与点激光传感器发射端8的距离数据Δy₂，从而得到点激光传感器接收端6的B_y坐标和线激光传感器2的A_y坐标：

B_y＝C_y-Δy₂；

A_y＝B_y+Δy₁。

控制***控制线激光传感器2和工件旋转机构10同步工作，线激光传感器2采集桁架工件3匀速旋转一圈后的激光数据，线激光传感器2的激光采样频率f(hz)和工件旋转机构10旋转一圈所需要的时间t(s)之间满足关系式：

线激光传感器2旋转一圈得到的激光线数量n满足：

n＝f*t。

控制***算法经过数据滤波和光滑处理可以得到n条线激光中m个(y-z)二维数据坐标点，将每条线激光的y与z坐标筛选出形成单独的集合：

线激光传感器2的激光线方向平行于桁架工件3的轴线，每条线激光的统一特征均为前段激光线打在工件表面，后段激光线处于悬空或者打在工件内表面，利用线激光z坐标发生阶跃的性质对Z_n集合中的每个(b＝1,2,3…n)集合进行一次密度聚类DBSCAN算法C＝(D,e,mint)得到：

类数据是线激光z坐标未发生阶跃所形成的坐标集合，/>类数据是线激光z坐标发生阶跃的所形成的集合，为了防止数据偶发性，筛选出n条线激光，/>集合中最后p(1<p<k)个z坐标形成集合Z_C，此z坐标即为每条激光线打在工件表面的最后p个坐标点：

并筛选出相对应的Y_C坐标。

将旋转机构的旋转角度(0-360°)作为横坐标α，旋转机构的旋转角度的间距为:

将线激光传感器2本身坐标系中筛选后的Y_C坐标数据点为纵坐标Y，形成(α-Y)二维坐标系

图8为本申请一具体实施例提供的桁架工件的相贯线的二维展开图。拟合桁架工件3顶端旋转一圈的图形，得到p(1<p<k)条相贯线二维展开图，如图8所示，控制***标记每条相贯线纵坐标Y最高点所处坐标点集合α-Y：

判断α-Y集合中α值的一致性，选取数量最多的α值所对应的Y所形成的集合d,e,f∈(1,2,3……p)且d≠e≠f。

筛选出y_max∈Y_n。

根据坐标对应性可以取得z_max：

z_max为y_max所对应的线激光传感器2坐标系下的z坐标值，z_max∈Z_n。

其中y_max为桁架工件3旋转一圈在激光坐标系下的相贯线最高点，(/>为α-Y集合中α值多应最多的值)为工件旋转机构10转过的角度。

控制***控制工件旋转机构10反转将相贯线最高点处于原点位置。

并能够得出此时桁架工件3的中心点y坐标为：

当y_max＞0：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁+|y_max|)/2}；

当y_max＜0：：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁-|y_max|)/2}；

因为于桁架工件3作沿y轴方向直线运动，x、z坐标不变，与工件旋转机构10保持一致，即E_x＝G_x，E_z＝G_z。

即可得到抓手机器人1的抓件坐标为

如此抓手机器人1抓取桁架工件3时，能够智能识别弦管中心坐标且桁架工件3的相贯线最高点始终处于工件旋转机构10的原点位置。

通过求得工件长度L＝|Δy₂-Δy₁±|y_max||，工件的外径d＝|Δz₁|-|z_max|，利用的带的工件长度和外径可以确定工件型号，调不同的机器人放件程序，实现智能化柔性化生产。

通过对点云数据的筛选即可得到目标数据，控制精度受算法计算误差精度影响较小，因激光相对固定，且只做直线运动，受机构运动产生的精度影响也较小，整体而言精度较高。此外，通过激光扫描管件异形端口一圈，可以实现管件位置回正，机械手抓取位置修正，不同型号工件识别及放件程序自动调取等功能，实现抓，放件智能化柔性生产。

图9为本申请实施例提供的一种控制器的结构框图。如图9所示，本申请实施例提供一种控制器，可以包括：

存储器910，被配置成存储指令；以及

处理器920，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现上述的桁架工件寻位的方法。

具体地，在本申请实施例中，处理器920可以被配置成：

获取第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线，激光线平行于桁架工件的长度方向，多条激光线环绕桁架工件，每条激光线分别关联有桁架工件的回转角度，每条激光线均包括多个激光点云，激光点云关联有第一坐标与第二坐标，第一坐标为在垂直于桁架工件长度方向的方向上的坐标，第二坐标为在桁架工件长度方向上的坐标；

基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合；

根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度；

根据目标回转角度对桁架工件寻位。

进一步地，处理器920还可以被配置成：

基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合，包括：

对每条激光线的第一坐标进行密度聚类处理，以得到每条激光线上的阶跃点；

基于阶跃点确定阶跃点云集合，阶跃点云集合包括位于阶跃点的未发生阶跃一侧，且距离阶跃点最近的多个激光点云，多个激光点云在朝向阶跃点的方向依次排列。

进一步地，处理器920还可以被配置成：

根据每条激光线关联的回转角度，以及每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定桁架工件的目标回转角度，包括：

对每条激光线关联的回转角度以及每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标进行拟合，以得到桁架工件的多条相贯线的二维展开图；

根据桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定桁架工件的目标回转角度；

其中，二维展开图的横坐标为每条激光线关联的回转角度，二维展开图的纵坐标为每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标。

进一步地，处理器920还可以被配置成：

根据桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定桁架工件的目标回转角度包括：

分别筛选出多条相贯线的二维展开图中每条相贯线的纵坐标极值点；

获取多个纵坐标极值点所关联的多个回转角度；

将多个回转角度中出现频次最多的回转角度确定为目标回转角度。

进一步地，处理器920还可以被配置成：

根据目标回转角度对桁架工件寻位包括：

根据目标回转角度确定目标点云；

基于目标点云对桁架工件寻位，以确定桁架工件的预设抓取点。

进一步地，处理器920还可以被配置成：

目标点云为桁架工件的相贯线上第二坐标最大或最小的激光点云，根据回转角度确定目标点云包括：

获取多个纵坐标极值点中与目标回转角度关联的纵坐标极值点，以形成目标纵坐标极值点集合；

根据目标纵坐标极值点集合中第二坐标的最大值或最小值确定目标点云。

进一步地，处理器920还可以被配置成：

该装置还包括第二激光传感器和第三激光传感器，第二激光传感器用于发射激光，第三激光传感器用于接收第二激光传感器发射的激光，预设抓取点为桁架工件的中心点，基于目标点云对桁架工件寻位，以确定桁架工件的预设抓取点，包括：

分别获取第一激光传感器、第二激光传感器和第三激光传感器在预设坐标系中的坐标，以得到传感器坐标；

根据传感器坐标以及目标点云的第二坐标确定中心点的第二坐标；

根据中心点的第二坐标确定中心点的坐标；

其中，在目标点云的第二坐标大于预设值对的情况下，中心点的第二坐标满足公式(1)：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁-|y_max|)/2}； (1)

在目标点云的第二坐标小于预设值对的情况下，中心点的第二坐标满足公式(2)：

E_y＝{C_y-(Δy₂-Δy₁+|y_max|)/2}； (2)

其中，E_y为中心点的第二坐标，C_y为第二激光传感器的第二坐标，Δy₂为第二激光传感器与第三激光传感器的第二坐标的差值，Δy₁为第一激光传感器与第三激光传感器的第二坐标的差值，y_max为目标点云的第二坐标。

本申请实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的桁架工件寻位的方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种桁架工件寻位的方法，其特征在于，应用于桁架工件寻位的装置，所述装置包括第一激光传感器，所述方法包括：

获取所述第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线，所述激光线平行于所述桁架工件的长度方向，所述多条激光线环绕所述桁架工件，每条激光线分别关联有所述桁架工件的回转角度，所述每条激光线均包括多个激光点云，所述激光点云关联有第一坐标与第二坐标，所述第一坐标为在垂直于所述桁架工件长度方向的方向上的坐标，所述第二坐标为在所述桁架工件长度方向上的坐标；

基于所述第一坐标，确定所述每条激光线的阶跃点云集合；

根据所述每条激光线关联的回转角度，以及所述每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定所述桁架工件的目标回转角度；

根据所述目标回转角度对所述桁架工件寻位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一坐标，确定所述每条激光线的阶跃点云集合，包括：

对所述每条激光线的第一坐标进行密度聚类处理，以得到所述每条激光线上的阶跃点；

基于所述阶跃点确定阶跃点云集合，所述阶跃点云集合包括位于所述阶跃点的未发生阶跃一侧，且距离所述阶跃点最近的多个激光点云，所述多个激光点云在朝向所述阶跃点的方向依次排列。

3.根据权利要求1所述的方法，所述根据所述每条激光线关联的回转角度，以及所述每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定所述桁架工件的目标回转角度，包括：

对所述每条激光线关联的回转角度以及所述每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标进行拟合，以得到所述桁架工件的多条相贯线的二维展开图；

根据所述桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定所述桁架工件的目标回转角度；

其中，所述二维展开图的横坐标为所述每条激光线关联的回转角度，所述二维展开图的纵坐标为所述每条激光线的阶跃点云集合中的第二坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述桁架工件的多条相贯线的二维展开图确定所述桁架工件的目标回转角度包括：

分别筛选出所述多条相贯线的二维展开图中每条相贯线的纵坐标极值点；

获取多个所述纵坐标极值点所关联的多个回转角度；

将所述多个回转角度中出现频次最多的回转角度确定为所述目标回转角度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标回转角度对所述桁架工件寻位包括：

根据所述目标回转角度确定目标点云；

基于所述目标点云对所述桁架工件寻位，以确定所述桁架工件的预设抓取点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述回转角度确定目标点云包括：

获取多个所述纵坐标极值点中与所述目标回转角度关联的纵坐标极值点，以形成目标纵坐标极值点集合；

根据所述目标纵坐标极值点集合中第二坐标的最大值或最小值确定所述目标点云。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述装置还包括第二激光传感器和第三激光传感器，所述第二激光传感器用于发射激光，所述第三激光传感器用于接收所述第二激光传感器发射的激光，所述预设抓取点为所述桁架工件的中心点，所述基于所述目标点云对所述桁架工件寻位，以确定所述桁架工件的预设抓取点，包括：

分别获取所述第一激光传感器、所述第二激光传感器和所述第三激光传感器在预设坐标系中的坐标，以得到传感器坐标；

根据所述传感器坐标以及所述目标点云的第二坐标确定所述中心点的第二坐标；

根据所述中心点的第二坐标确定所述中心点的坐标；

其中，在所述目标点云的第二坐标大于预设值对的情况下，所述中心点的第二坐标满足公式(1)：

E_y＝{C_y-(△y₂-△y₁-|y_max|)/2}； (1)

在所述目标点云的第二坐标小于预设值对的情况下，所述中心点的第二坐标满足公式(2)：

E_y＝{C_y-(△y₂-△y₁+|y_max|)/2}； (2)

其中，_y为所述中心点的第二坐标，C_y为所述第二激光传感器的第二坐标，△y₂为所述第二激光传感器与所述第三激光传感器的第二坐标的差值，△y₁为所述第一激光传感器与所述第三激光传感器的第二坐标的差值，y_max为所述目标点云的第二坐标。

8.一种桁架工件寻位的装置，其特征在于，包括：

激光线获取模块，被配置成获取第一激光传感器对桁架工件探测得到的多条激光线；

阶跃点云集合确定模块，被配置成基于第一坐标，确定每条激光线的阶跃点云集合；

目标回转角度确定模块，被配置成根据所述每条激光线关联的回转角度，以及所述每条激光线的阶跃点云集合的中的第二坐标，确定所述桁架工件的目标回转角度；

桁架工件寻位模块，被配置成根据所述目标回转角度对所述桁架工件寻位。

9.一种控制器，其特征在于，包括：

存储器，被配置成存储指令；以及

处理器，被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现根据权利要求1至7中任一项所述的桁架工件寻位的方法。

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至7中任一项所述的桁架工件寻位的方法。