機器人智能化焊接具有工作效率高、質(zhì)量穩(wěn)定和改善勞動條件等優(yōu)點,在汽車制造、船舶重工及裝備制造等領域應用廣泛,是現(xiàn)代智能制造中不可缺少的組成部分。目前,國內(nèi)外大部分實際焊接生產(chǎn)中使用的機器人是“示教-再現(xiàn)”型機器人,這種類型的機器人對示教軌跡偏差沒有適應性,不具備初始焊接尋位與焊縫的實時跟蹤控制功能。同時實際焊接過程中的工況是復雜多變的,這增加了機器人初始焊位導引與焊縫的實時跟蹤控制的難度。本文基于激光視覺傳感技術研究了機器人焊接區(qū)噪聲圖像處理及快速尋位與焊縫跟蹤技術。視覺傳感技術在機器人初始焊位導引與焊縫的實時跟蹤控制中具有重要的作用。本文基于3D打印技術快速研發(fā)了一套視覺傳感器硬件系統(tǒng),基于模塊化、整體化思想開發(fā)了一套機器人初始焊位導引與焊縫的實時跟蹤控制的軟件系統(tǒng)。經(jīng)過實驗驗證,傳感器軟硬件系統(tǒng)滿足機器人在實際焊接過程中進行初始焊位導引與焊縫的實時跟蹤控制的要求。本文基于針孔與三維立體模型,對視覺系統(tǒng)進行了標定,實現(xiàn)了圖像像素坐標到空間世界坐標系的轉(zhuǎn)換,給出了詳細的視覺標定參數(shù)及其求解過程,同時對標定誤差進行了分析,給出了誤差公式。其視覺系統(tǒng)的標定精度為0.6mm,滿足實際焊接尋位...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 .緒論
    1.1 引言
    1.2 視覺傳感器技術在焊接領域的應用
        1.2.1 被動視覺
        1.2.2 主動視覺
    1.3 焊接圖像處理研究現(xiàn)狀
    1.4 焊接導引與跟蹤研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要研究意義與內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 .機器人焊接系統(tǒng)
    2.1 硬件系統(tǒng)
    2.2 激光視覺傳感器設計
    2.3 軟件系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 .視覺傳感系統(tǒng)標定
    3.1 成像原理
        3.1.1 針孔模型
        3.1.2 立體視覺原理
    3.2 視覺系統(tǒng)標定
        3.2.1 相機標定
        3.2.2 手眼標定
        3.2.3 線結(jié)構光標定
    3.3 誤差分析
    3.4 標定過程與結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
第四章 .機器人焊接快速導引
    4.1 引言
    4.2 基于三線搜索法的焊接尋位
    4.3 初始焊接點的識別
    4.4 本章小結(jié)
第五章 .復雜工況下焊接跟蹤圖像處理
    5.1 引言
    5.2 強噪聲圖像
    5.3 強噪聲圖像處理
    5.4 焊縫跟蹤過程
    5.5 本章小結(jié)
第六章 .快速導引與焊縫跟蹤實驗
    6.1 焊接導引跟蹤實驗系統(tǒng)
    6.2 驗證實驗設計
    6.3 實驗結(jié)果
        6.3.1 導引實驗結(jié)果
        6.3.2 跟蹤實驗結(jié)果
    6.4 結(jié)果分析
    6.5 本章小結(jié)
第七章 .結(jié)論
    7.1 內(nèi)容總結(jié)
    7.2 創(chuàng)新點及成果
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的學術成果



本文編號：3824756