1.機器人橫向gtaw鋼管對接焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)控制方法，用于機器人gtaw鋼管對接中控制焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)，以獲得更好的焊接質(zhì)量，其特征在于：所述機器人橫向gtaw鋼管對接焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)控制方法利用機器人gtaw鋼管橫向?qū)雍附z、焊槍、電弧姿態(tài)控制系統(tǒng)實現(xiàn)；所述機器人橫向gtaw鋼管對接焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)控制系統(tǒng)由基于結(jié)構(gòu)光視覺傳感的鋼管姿態(tài)識別系統(tǒng)、機器人gtaw鋼管對接填絲姿態(tài)控制系統(tǒng)、機器人gtaw鋼管對接焊槍姿態(tài)控制系統(tǒng)和電弧熱量控制系統(tǒng)組成；基于結(jié)構(gòu)光視覺傳感的鋼管姿態(tài)識別方法利用結(jié)構(gòu)光視覺傳感的鋼管姿態(tài)識別系統(tǒng)實現(xiàn)；所述基于結(jié)構(gòu)光視覺傳感的鋼管姿態(tài)識別方法用于識別鋼管的姿態(tài)；機器人gtaw鋼管對接填絲姿態(tài)閉環(huán)控制方法利用機器人gtaw鋼管對接填絲姿態(tài)控制系統(tǒng)實現(xiàn)；所述機器人gtaw鋼管對接填絲姿態(tài)閉環(huán)控制方法用于控制填絲姿態(tài)；所述機器人gtaw鋼管對接焊槍姿態(tài)閉環(huán)控制方法利用機器人gtaw鋼管對接焊槍姿態(tài)控制系統(tǒng)實現(xiàn)；所述機器人gtaw鋼管對接焊槍姿態(tài)閉環(huán)控制方法用于控制焊槍姿態(tài)；所述基于被動視覺的電弧熱量控制方法用于控制電弧熱量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人橫向gtaw鋼管對接焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述基于結(jié)構(gòu)光視覺傳感的鋼管姿態(tài)識別系統(tǒng)由線激光、左眼相機、右眼相機和鋼管圖像處理系統(tǒng)組成；所述線激光投影光柵條紋至鋼管表面；所述左右眼相機分別采集工件反射的激光條紋；所述線激光、左眼相機和右眼相機在同一水平線上且與背板固定；所述鋼管圖像處理系統(tǒng)處理左右眼相機通過通訊總線所傳輸?shù)膱D像；基于結(jié)構(gòu)光視覺傳感的鋼管姿態(tài)識別方法通過鋼管圖像處理系統(tǒng)得到鋼管與世界坐標系x軸的夾角α，與y軸的夾角β、與z軸的夾角γ；所述世界坐標系以旋轉(zhuǎn)工作臺底面中心為原點，y軸與背板平行，x軸與y軸垂直，且x與y軸在旋轉(zhuǎn)工作臺底面平面上，z軸豎直向上與x、y軸垂直；所述鋼管圖像處理系統(tǒng)通過標定獲取左眼相機和右眼相機的內(nèi)參和外參；所述內(nèi)參為相機焦距和主點坐標；所述外參為相機相對于世界坐標系位置和姿態(tài)，采用相移法獲取絕對相位，基于相位進行雙目匹配比較左右眼相機圖像中相同特征點的位置差異計算出視差，進行三維點云的重建從而得到鋼管的三維空間信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人橫向gtaw鋼管對接焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述機器人橫向gtaw鋼管對接填絲姿態(tài)控制系統(tǒng)由填絲姿態(tài)控制機構(gòu)、送絲管和填絲控制系統(tǒng)組成；所述填絲姿態(tài)控制機構(gòu)由填絲六軸姿態(tài)傳感器、機械手臂和傳動導(dǎo)軌組成；所述填絲姿態(tài)控制系統(tǒng)驅(qū)動機械手臂和傳動導(dǎo)軌移動到預(yù)設(shè)的填絲位置；機器人gtaw鋼管對接填絲姿態(tài)閉環(huán)控制方法通過填絲姿態(tài)六軸傳感器獲得送絲管的姿態(tài)；所述填絲姿態(tài)六軸傳感器固定在送絲管前端且與送絲管同步運動；所述填絲姿態(tài)六軸傳感器內(nèi)部整合了三軸陀螺儀和三軸加速度計，通過通訊總線將送絲管姿態(tài)信號傳遞給填絲控制系統(tǒng)；送絲管姿態(tài)處于預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)無需調(diào)整，送絲管姿態(tài)在預(yù)設(shè)閾值范圍外填絲控制系統(tǒng)驅(qū)動機械臂和傳動導(dǎo)軌使送絲管回歸至預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；所述預(yù)設(shè)范圍焊絲與x軸夾角為α，與y軸夾角為(β-90°)，與z軸夾角為(γ+70°)～(γ+80°)；所述夾角α、β和γ是鋼管與世界坐標系x軸的夾角α，與y軸的夾角β、與z軸的夾角γ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人橫向gtaw鋼管對接焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述的機器人gtaw鋼管對接焊槍姿態(tài)控制系統(tǒng)由焊槍、焊槍搖桿、四向移動軌道、焊槍六軸姿態(tài)傳感器和焊槍姿態(tài)控制系統(tǒng)組成；所述焊槍搖桿調(diào)節(jié)焊槍與背板夾角∈；所述四向移動軌道調(diào)節(jié)焊槍沿世界坐標系x和y軸方向自由移動；所述焊槍姿態(tài)控制系統(tǒng)驅(qū)動焊槍搖桿和四向移動軌道移動到預(yù)設(shè)焊接位置；所述機器人gtaw鋼管對接焊槍姿態(tài)閉環(huán)控制方法通過焊槍姿態(tài)六軸傳感器獲得焊槍的姿態(tài)；所述焊槍姿態(tài)六軸傳感器固定在焊槍前端且與焊槍同步運動；所述焊槍姿態(tài)六軸傳感器內(nèi)部整合了三軸陀螺儀和三軸加速度計，可通過通訊總線將焊槍姿態(tài)信號傳遞給焊槍姿態(tài)控制系統(tǒng)；焊槍姿態(tài)在預(yù)設(shè)閾值范圍內(nèi)時無需調(diào)整，焊槍姿態(tài)在預(yù)設(shè)閾值范圍外焊槍姿態(tài)控制系統(tǒng)驅(qū)動焊槍搖桿和四向移動軌道使焊槍回歸至預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；所述預(yù)設(shè)范圍焊槍與x軸夾角為(α-50°)～(α-60°)，與y軸夾角為(β-30°)～(β-40°)，與z軸夾角為(γ+100°)～(γ+120°)；所述夾角α、β和γ是鋼管與世界坐標系x軸的夾角α，與y軸的夾角β、與z軸的夾角γ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人橫向gtaw鋼管對接焊絲、焊槍、電弧姿態(tài)控制方法，其特征在于：所述電弧熱量控制系統(tǒng)由磁場發(fā)生裝置、被動相機和電弧圖像處理系統(tǒng)組成；所述磁場發(fā)生裝置產(chǎn)生與焊接方向平行的磁場，控制電弧在焊縫坡口的熱量分布；所述被動相機能采集熔池的圖像；所述磁場發(fā)生裝置和被動相機與焊槍進行同步移動；所述電弧圖像處理系統(tǒng)處理被動相機通過通訊總線所傳輸?shù)膱D像；所述鋼管工件通過旋轉(zhuǎn)接頭固定于旋轉(zhuǎn)工作臺在焊接過程中進行旋轉(zhuǎn)；基于被動視覺的電弧熱量控制方法通過所述電弧熱量控制系統(tǒng)實現(xiàn)；所述基于被動視覺的電弧熱量控制方法通過被動視覺檢測熔池熔化情況，通過調(diào)節(jié)磁場大小控制電弧熱量的集中區(qū)域達到防止母材過多下淌的目的；所述檢測熔池熔化情況通過檢測亮度判斷金屬是否下淌；所述被動相機通過通訊總線將圖像傳輸至電弧圖像處理系統(tǒng)；所述電弧圖像處理系統(tǒng)將圖像進行灰度化處理后將熔池的圖像沿焊接方向分為上下兩部分并計算下半部分的亮度均值m，當亮度均值m大于預(yù)設(shè)亮度均值n時增大磁場發(fā)生裝置的磁場大小，當亮度均值m小于或等于預(yù)設(shè)亮度均值n時保持不變；所述預(yù)設(shè)亮度均值n為母材熔化過多產(chǎn)生下淌臨界時圖像下半部分的亮度值；所述磁場發(fā)生裝置通過改變磁場的大小控制電弧的偏轉(zhuǎn)且磁場發(fā)生裝置固定在焊槍前端與焊槍運動保持一致；所述被動相機與焊槍姿態(tài)一致且能完整拍攝熔池圖像。