水下機(jī)器人焊縫跟蹤控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人們海洋活動(dòng)的展開,大型船舶、海底石油管道、海上鉆井平臺(tái)等急劇增加,這些工具平臺(tái)的建造和維修都需要水下焊接技術(shù)。移動(dòng)焊接機(jī)器人由于其靈活的運(yùn)動(dòng)性能,正逐漸成為長型焊縫自動(dòng)化焊接的首選設(shè)備。為了使水下焊接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,作者設(shè)計(jì)了一套焊縫跟蹤控制系統(tǒng),使機(jī)器人能自主識(shí)別目標(biāo),可靠檢測目標(biāo)位置信息,引導(dǎo)焊槍沿著焊縫軌跡運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤。本文以履帶式磁吸附爬行小車為運(yùn)動(dòng)平臺(tái),十字滑塊為主要偏差調(diào)整部件,激光視覺傳感器為焊縫偏差檢測裝置。

2、
　　 首先,設(shè)計(jì)了水下焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件,開發(fā)了機(jī)器人的控制軟件。對(duì)現(xiàn)有的激光傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì);采用可編程控制器(PLC)作為系統(tǒng)的主控制器,構(gòu)建了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)閉環(huán)控制系統(tǒng):選擇觸摸屏作為人機(jī)交互的主體界面,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)操作的方便性。
　　 其次,針對(duì)焊接機(jī)器人難以建立精確數(shù)學(xué)模型的問題,在控制方法上,采用橫向滑塊實(shí)時(shí)微調(diào)精確跟蹤焊縫,爬行小車大范圍粗略跟蹤焊縫軌跡,且爬行小車的運(yùn)動(dòng)由橫向滑塊位置與速度決定的