針對(duì)目前薄板焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)存在的焊板反光、對(duì)光學(xué)聚焦系統(tǒng)要求高和計(jì)算量大等問(wèn)題,結(jié)合PSD傳感器對(duì)光斑敏感、魯棒性強(qiáng)等特性,設(shè)計(jì)了基于PSD的薄板平面對(duì)接焊縫跟蹤系統(tǒng),并對(duì)PSD畸變校正、焊縫角點(diǎn)提取和焊縫軌跡分段擬合算法進(jìn)行了研究。研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面:（1）采用了基于PSD的激光掃描式方案,建立了光路模型,并選取關(guān)鍵器件,通過(guò)調(diào)整PSD的放置角度提高其光敏面利用率,對(duì)實(shí)際采集數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化為暗場(chǎng)光路模型,對(duì)各器件的位置布局進(jìn)行合理的安排。（2）針對(duì)PSD傳感器本身存在的非線(xiàn)性畸變,建立了改進(jìn)的雙三次插值模型,效果明顯;根據(jù)PSD的輸出位移與時(shí)間曲線(xiàn)的特點(diǎn),提出了提取焊縫角點(diǎn)信息的算法,找到曲線(xiàn)突增的始末點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)角點(diǎn)的實(shí)時(shí)獲取。（3）提出一種焊縫軌跡實(shí)時(shí)分段擬合算法。首先判斷分段點(diǎn)的位置,再運(yùn)用最小二乘多項(xiàng)式擬合軌跡;同時(shí)提出了判斷最佳多項(xiàng)式擬合階數(shù)的方法,結(jié)合擬合效果與擬合優(yōu)度,選擇最佳多項(xiàng)式階數(shù)。（4）基于焊縫跟蹤實(shí)驗(yàn)平臺(tái),運(yùn)用本文提出的算法,對(duì)兩種綜合焊縫進(jìn)行采集并擬合。結(jié)果表明,軌跡交點(diǎn)的擬合值與測(cè)量值的距離均小于0.5mm;且與直線(xiàn)軌跡相比,斜線(xiàn)和曲線(xiàn)軌跡的角點(diǎn)集與人... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 傳感器的選擇
        1.2.1 傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光學(xué)傳感器的選擇
    1.3 薄板焊縫跟蹤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 焊縫跟蹤系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 焊縫跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及光路設(shè)計(jì)
        2.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.1.2 光路設(shè)計(jì)
    2.2 系統(tǒng)硬件選型
        2.2.1 PSD傳感器
        2.2.2 激光器
        2.2.3 振鏡
        2.2.4 鏡頭與濾光片
    2.3 系統(tǒng)優(yōu)化
        2.3.1 PSD傳感器的放置及參數(shù)確定
        2.3.2 光路優(yōu)化設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 焊縫信息的特征提取算法研究
    3.1 PSD畸變優(yōu)化算法
        3.1.1 基于PSD非線(xiàn)性特性的改進(jìn)的雙三次插值算法
        3.1.2 PSD畸變算法實(shí)驗(yàn)
    3.2 焊縫角點(diǎn)的提取算法
    3.3 本章小結(jié)
第4章 焊縫軌跡實(shí)時(shí)分段擬合算法研究
    4.1 焊縫軌跡分段算法
    4.2 焊縫軌跡擬合算法
        4.2.1 最小二乘法
        4.2.2 多項(xiàng)式擬合階數(shù)的確定
    4.3 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    5.1 焊縫跟蹤實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建
    5.2 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于機(jī)器視覺(jué)的彩鋼板缺陷檢測(cè)和智能分類(lèi)研究[D]. 孫創(chuàng)開(kāi).天津科技大學(xué) 2016
[4]基于旋轉(zhuǎn)電弧TIG焊的薄板焊縫跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 劉云龍.南昌大學(xué) 2013
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[6]基于視覺(jué)傳感的焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 盛仲曦.上海交通大學(xué) 2009



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