基于激光視覺的焊縫跟蹤及糾偏系統(tǒng).pdf

1、本文是在示教型焊接機(jī)器人的平臺上，針對其不能在焊接過程中實時糾正焊縫偏差導(dǎo)致焊接精度較低的問題，綜合國內(nèi)外焊接機(jī)器人發(fā)展及研究現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)焊接機(jī)器人技術(shù)與傳感技術(shù)密不可分，而在眾多傳感方式中激光視覺傳感獲得的焊縫信息量最大且精度較高，因此本文提出了在示教機(jī)器人的基礎(chǔ)上增加激光視覺模塊來提高原示教型焊接機(jī)器人的焊接精度。本文主要工作如下：
　　(1)對基于激光視覺的焊縫跟蹤及糾偏系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件方案設(shè)計，在硬件上，對激光視覺模塊的硬

2、件進(jìn)行選型，包括了工業(yè)相機(jī)、光學(xué)鏡頭、激光傳感器及窄帶濾光片，除此以外，為了在焊接時能對視覺系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)，本文設(shè)計了激光視覺系統(tǒng)保護(hù)裝置。
　　(2)系統(tǒng)的圖像處理軟件是在VS2008和OpenCV平臺上進(jìn)行開發(fā)的，其處理過程主要分為圖像預(yù)處理和圖像后處理，圖像預(yù)處理的目的是對焊縫圖像進(jìn)行除噪和增強(qiáng)光帶條紋信息，主要包括的處理方法有：高斯濾波，直方圖均衡化以及圖像二值化。
　　(3)經(jīng)過圖像預(yù)處理，得到清晰的光帶條紋之

3、后，進(jìn)行了圖像后處理，首先確定了焊縫圖像的感興趣區(qū)域，縮小了圖像處理的范圍，為后續(xù)圖像處理提高處理速度；然后，通過圖像細(xì)化的方法得到焊縫圖像中光帶條紋的中心線；最后，通過斜率法來提取焊縫圖像的特征點，并對提取的結(jié)果進(jìn)行了分析和圖像誤差計算。
　　(4)在分析標(biāo)定原理的基礎(chǔ)上，通過相機(jī)標(biāo)定確定相機(jī)圖像坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并得到系統(tǒng)標(biāo)定誤差，上位機(jī)與示教型焊接機(jī)器人控制器TMS320F2812通過RS232串口建立通信方式。