本文關(guān)鍵詞：基于視覺的管板機(jī)器人焊接三維定位與路徑規(guī)劃

  更多相關(guān)文章： 管板焊接 視覺檢測(cè) 圖像處理 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 機(jī)器人仿真建模

【摘要】：管板式換熱器在生物制藥、鍋爐、化工等行業(yè)具有重要的應(yīng)用,將板與管按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行自動(dòng)化連接,對(duì)于改善工人勞動(dòng)條件、提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率具有重要的意義。目前的管板自動(dòng)化焊接設(shè)備能夠滿足接縫位置偏差較小的管板換熱器的焊接,而對(duì)于管板的不平度較大、接縫位置與預(yù)設(shè)位置偏差較大的場(chǎng)合,則具有較大的難度。本文采用COMS工業(yè)相機(jī)和線激光發(fā)生器搭建了基于視覺的管板機(jī)器人自動(dòng)焊接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。采用小孔成像模型對(duì)工業(yè)相機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定,根據(jù)激光三角測(cè)量原理對(duì)激光平面進(jìn)行了標(biāo)定,獲得了激光視覺傳感器的參數(shù)；采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了激光視覺傳感器模型,實(shí)現(xiàn)了激光視覺傳感器的標(biāo)定。對(duì)機(jī)器人的手眼矩陣進(jìn)行了標(biāo)定,獲得了圖像坐標(biāo)系與機(jī)器人末端執(zhí)行器坐標(biāo)系的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)定結(jié)果更準(zhǔn)確。利用攝像機(jī)拍攝了待焊管板上的激光條紋特征圖樣,設(shè)計(jì)了圖像處理算法,提取出了激光條紋信息,結(jié)合激光視覺傳感器標(biāo)定結(jié)果,計(jì)算得到了待焊管板上接縫的圓心以及圓所在平面信息。再通過機(jī)器人手眼矩陣轉(zhuǎn)化為機(jī)器人基坐標(biāo)系下的坐標(biāo),并由固定在在第六軸末端的旋轉(zhuǎn)焊接裝置完成了焊接操作,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,軌跡偏差最大為0.49mm,能夠滿足生產(chǎn)要求。針對(duì)新松公司生產(chǎn)的SR10C型機(jī)器人,計(jì)算出了其D-H參數(shù),通過對(duì)機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)、逆運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算求解,建立了機(jī)器人模型,并針對(duì)管板焊接的實(shí)際情況規(guī)劃了圓形運(yùn)動(dòng)軌跡�；赩C6.0和OpenGL,對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了仿真建模,構(gòu)建了機(jī)器人的三維模型和操作環(huán)境,模擬出了其運(yùn)動(dòng)軌跡。
【關(guān)鍵詞】：管板焊接 視覺檢測(cè) 圖像處理 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 機(jī)器人仿真建模
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 選題意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-19
• 1.2.1 管板焊接12-13
• 1.2.2 機(jī)器視覺13-14
• 1.2.3 攝像機(jī)標(biāo)定以及機(jī)器人手眼標(biāo)定14-16
• 1.2.4 焊接機(jī)器人仿真與軌跡規(guī)劃16-19
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 激光視覺機(jī)器人焊接系統(tǒng)21-33
• 2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)21-22
• 2.2 激光視覺檢測(cè)系統(tǒng)22-28
• 2.2.1 CMOS工業(yè)相機(jī)及鏡頭24-27
• 2.2.2 線性激光發(fā)生器27-28
• 2.3 焊接機(jī)器人28-30
• 2.4 旋轉(zhuǎn)焊接裝置30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第3章 激光視覺傳感器及手眼標(biāo)定33-55
• 3.1 工業(yè)相機(jī)標(biāo)定基本原理33-36
• 3.2 視覺系統(tǒng)標(biāo)定36-50
• 3.2.1 傳統(tǒng)的視覺系統(tǒng)標(biāo)定方法36-43
• 3.2.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激光視覺傳感器標(biāo)定43-50
• 3.3 機(jī)器人手眼標(biāo)定50-52
• 3.4 誤差分析與測(cè)量52-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第4章 激光圖像處理55-69
• 4.1 圖像處理軟件HALCON55-56
• 4.2 圖像處理56-62
• 4.2.1 圖像處理方法56-60
• 4.2.2 改進(jìn)的激光條紋中心提取算法60-62
• 4.3 焊縫信息的提取62-65
• 4.4 焊接模擬測(cè)試65-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 第5章 機(jī)器人仿真建模69-79
• 5.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基本原理69-72
• 5.1.1 機(jī)器人的D-H表示法69-71
• 5.1.2 機(jī)器人的D-H表71-72
• 5.2 機(jī)器人正逆運(yùn)動(dòng)學(xué)72-75
• 5.2.1 機(jī)器人正運(yùn)動(dòng)學(xué)72-73
• 5.2.2 機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)73-74
• 5.2.3 管板焊接軌跡規(guī)劃74-75
• 5.3 基于OpenGL的機(jī)器人仿真建模75-78
• 5.4 本章小結(jié)78-79
• 第6章 結(jié)論和展望79-81
• 6.1 結(jié)論79-80
• 6.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-87
• 致謝87-88
• 附件88

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳林;奚如如;王興松;;套索驅(qū)動(dòng)細(xì)長機(jī)器人的初步設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];機(jī)電工程;2011年03期

2 謝芝馨;;蘇聯(lián)機(jī)器人技術(shù)述評(píng)[J];機(jī)械與電子;1989年04期

3 羅飛，，余達(dá)太;主動(dòng)式控制──機(jī)器人抑振控制的有效方式[J];機(jī)器人;1995年04期

4 盧桂章;當(dāng)前高技術(shù)發(fā)展的前沿——機(jī)器人技術(shù)[J];天津科技;1995年01期

5 蘇陸;日本機(jī)器人技術(shù)與產(chǎn)品[J];全球科技經(jīng)濟(jì)w

本文編號(hào)：905015