基于結(jié)構(gòu)光視覺的爬行式弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，大量的焊接工作需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，對(duì)于大型工件的現(xiàn)場(chǎng)焊接，人工焊接具有效率低、質(zhì)量得不到保證等缺點(diǎn)。為此，本文設(shè)計(jì)了一種針對(duì)大型鋼結(jié)構(gòu)工件現(xiàn)場(chǎng)焊接的爬行式弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng)。它能很好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)條件，高質(zhì)量的完成焊接任務(wù)。
　　本文以結(jié)構(gòu)光視覺傳感器作為檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)了爬行式弧焊機(jī)器人控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括視覺傳感器、圖像采集卡、運(yùn)動(dòng)控制卡和工業(yè)用控制計(jì)算機(jī)。結(jié)構(gòu)光視覺傳感器通過攝像機(jī)進(jìn)行焊縫信息采集，圖像采集卡負(fù)責(zé)將采集到

2、的信息上傳到工控機(jī)，工控機(jī)通過對(duì)焊縫圖像進(jìn)行處理得到實(shí)際的焊縫特征信息。經(jīng)過一系列的算法處理后工控機(jī)將特征信息送到運(yùn)動(dòng)控制器控制機(jī)器人進(jìn)行調(diào)整。
　　本文首先從硬件層面上對(duì)控制系統(tǒng)各部分進(jìn)行了介紹；其次，從視覺控制角度對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了分析和討論；然后針對(duì)實(shí)際焊接過程中遇到的問題提出了相應(yīng)的解決方法；最后討論了焊接應(yīng)用程序相關(guān)的算法設(shè)計(jì)并給出了了相關(guān)的應(yīng)用程序流程圖。
　　研究主要內(nèi)容如下：首先，針對(duì)實(shí)際需要選擇了以結(jié)構(gòu)光視覺作為

3、傳感器的輪式爬行機(jī)器人控制方案，并給出了控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思路。其次，針對(duì)機(jī)器人視覺控制系統(tǒng)，闡述了結(jié)構(gòu)光視覺測(cè)量所依據(jù)的三角測(cè)量原理。通過分析兩種不同的視覺控制方式并結(jié)合自身?xiàng)l件給出了基于圖像的弧焊機(jī)器人視覺控制方案并對(duì)弧焊機(jī)器人的視覺控制過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析。
　　然后，基于實(shí)際的焊縫跟蹤要求并結(jié)合弧焊機(jī)器人實(shí)際的機(jī)械結(jié)構(gòu)，提出了具有針對(duì)性的問題解決方案。對(duì)焊縫跟蹤過程的分析中發(fā)現(xiàn)的三個(gè)影響焊縫跟蹤精度的實(shí)際問題分別給出了相應(yīng)的