基于結(jié)構(gòu)光視覺的焊接專機(jī)焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究.pdf

1、精確、可靠、高處理速率的焊縫跟蹤傳感器是焊縫跟蹤研究的主要內(nèi)容。結(jié)構(gòu)光視覺傳感器由于具有信息量大、精度高和適應(yīng)性廣等特點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中成型的結(jié)構(gòu)光型視覺傳感器多為價(jià)格昂貴的進(jìn)口產(chǎn)品,大部分應(yīng)用對(duì)象為焊接機(jī)器人系統(tǒng),對(duì)于在縱縫焊接專機(jī)的應(yīng)用研究較少且存在以下缺點(diǎn):1、只能對(duì)理想直線焊縫進(jìn)行較好的跟蹤；2、每次跟蹤前需要獲取焊槍對(duì)應(yīng)位置的圖像參考點(diǎn)；3、焊縫末段處由于傳感器超出視野而無(wú)法完成對(duì)該段的跟蹤。
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2、對(duì)縱縫焊接專機(jī),課題研究了基于結(jié)構(gòu)光視覺傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng),對(duì)其中視覺傳感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、標(biāo)定、高效的圖像特征提取算法以及基于視覺傳感器的縱縫焊接專機(jī)焊縫跟蹤系統(tǒng)控制方法進(jìn)行了深入研究。
　　 首先對(duì)結(jié)構(gòu)光視覺傳感器系統(tǒng)進(jìn)行研究,在分析各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)光視覺傳感器性能影響的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)小巧緊湊的單反射鏡式結(jié)構(gòu)光視覺傳感器；根據(jù)立體模板圖像利用非線性優(yōu)化方法對(duì)本論文傳感器中CCD攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定,并在此基礎(chǔ)上使用多組非共

3、線點(diǎn)集進(jìn)行結(jié)構(gòu)光方程標(biāo)定,實(shí)現(xiàn)二維圖像像素坐標(biāo)到三維空間坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化；通過(guò)對(duì)本論文傳感器采集的焊縫圖像進(jìn)行分析,提出基于自適應(yīng)閾值分割和重心法的激光條紋位置提取方法,并利用分類器將激光條紋與焊接飛濺分離,最后提出基于模板匹配的焊縫特征提取方法獲取圖像中焊縫輪廓。
　　 其次在結(jié)構(gòu)光視覺傳感器系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究其在縱縫焊接專機(jī)焊縫跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用方式,內(nèi)容如下:安裝結(jié)構(gòu)光視覺傳感器,使其與專機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成“基于全位姿閉環(huán)的軌跡