三維焊縫解耦視覺檢測算法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化焊接生產(chǎn)對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的要求越來越高，如何保證焊接質(zhì)量，提高焊接自動化水平成為擺在人們面前的一項重大課題。激光結(jié)構(gòu)光主動視覺檢測系統(tǒng)在提高焊接機(jī)器人的自動化、智能化方面發(fā)揮了積極作用。目前，國內(nèi)外制造領(lǐng)域正面臨著機(jī)器人大規(guī)模應(yīng)用的寶貴機(jī)遇,對于能夠提高機(jī)器人柔性和智能程度的視覺傳感系統(tǒng)的需求日益迫切。因此，研究視覺檢測算法，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的視覺檢測系統(tǒng)，對于提高機(jī)器人的感知能力具有十分重要的意義。
　　以管道

2、對接V形坡口焊縫為主要研究對象，設(shè)計了用于算法測試的視覺檢測系統(tǒng)樣機(jī)。選用基于Texas Instrument C64系列DSP處理器的智能攝像機(jī)、波長650nm的線激光光源、合適焦距的鏡頭、濾光片，并根據(jù)視覺檢測系統(tǒng)的空間約束關(guān)系和視覺測量原理，設(shè)計了樣機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)。
　　通過對實時焊縫圖像進(jìn)行最小感興趣區(qū)域(ROI)確定，自適應(yīng)圖像分割，中心線條紋提取，中心線差值與濾波，Hough變換提取結(jié)構(gòu)光主直線等處理，采用基于距離搜索的

3、方法提取焊縫特征點，準(zhǔn)確獲得了圖像平面上反映焊縫形狀和位置的特征點坐標(biāo)。
　　針對環(huán)形焊縫提出了解耦檢測算法，即通過對單幀圖像提取的三維焊縫特征信息進(jìn)行解耦，計算出焊槍在二維平面內(nèi)相對焊縫中心的偏差量。進(jìn)而設(shè)計了基于圖像的控制方法，實現(xiàn)了焊槍的快速準(zhǔn)確定位。
　　通過大量的現(xiàn)場測試結(jié)果證明，本文建立的視覺檢測系統(tǒng)緊湊、可靠，設(shè)計的圖像處理算法具有較好的穩(wěn)定性和實時性、較高的可靠性和抗干擾性，解決了焊接過程中強(qiáng)干擾環(huán)境中的焊縫