基于圖像技術(shù)的焊接機器人視覺算法研究.pdf

1、目前國內(nèi)核電站所采用的焊接工藝基本為大坡口的手工焊和半自動焊接方法，對于核島主冷卻劑管道厚壁大管件而言，往往一個對接焊縫需要數(shù)位焊工通過連續(xù)數(shù)日的高強度施焊才能完成且質(zhì)量難以保證。國內(nèi)的部分核電安裝企業(yè)為了解決這個問題引進了自動焊接機器人。焊接機器人通過接觸式傳感器實時檢測焊縫的偏差來調(diào)整焊炬的位置，但其有跟蹤精度不高、對坡口加工要求高的缺點。視覺傳感器具有跟蹤精度高，動態(tài)響應(yīng)快的特點，再結(jié)合現(xiàn)代圖像處理技術(shù)能夠很好的完成焊縫偏差自動檢

2、測、自動跟蹤的任務(wù)。本文主要對主管道焊縫圖像處理算法和焊縫偏差控制器的設(shè)計進行研究。 本論文對焊縫圖像處理的方法進行對比分析，找出了適合主管道焊縫圖像提取的算法。首先，焊縫圖像經(jīng)過快速中值濾波除去圖像的噪聲干擾，然后利用基于迭代閾值分割和輪廓提取的邊緣檢測算法提取完整焊縫圖像邊緣信息，最后利用改進的Hough變換算法找出焊縫的左右邊緣，進一步計算出焊炬的偏差大小和方向為偏差的調(diào)整打下了基礎(chǔ)。模糊自適應(yīng)PID控制充分結(jié)合普通PID

3、控制和模糊邏輯控制的優(yōu)點，是在一般PID控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上附加一個模糊控制規(guī)則環(huán)節(jié)對PID參數(shù)進行在線修改的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，具有動態(tài)性能好、上升時間短的優(yōu)點。本文采用自適應(yīng)模糊PID控制作為焊縫偏差控制器，利用Matlab軟件對控制器性能加以動態(tài)仿真，結(jié)果表明模糊PID控制器的控制性能優(yōu)于PID控制性能。 本論文的研究結(jié)果為進一步改進主管道焊接機器人焊縫跟蹤的方式提供了技術(shù)準備。隨著國家核電投入的加大，加快施工安裝機械的自動化改造