基于机器视觉的激光焊缝传感器标定系统研究

发布时间：2021-04-10 12:27

　　激光焊缝传感器参数标定在机器人焊缝研究领域具有十分重要的实际意义,所以亟待开发一种快速实用的工业现场参数标定方法,以适应高效自动化焊接生产领域。本文的标定内容主要包括:相机内外参数标定、结构光平面标定和焊接机器人手眼标定三步。相机内参数标定包括相机主点、焦距和外参数矩阵的确定,这部分标定通过Matlab经典工具箱Camera Calibrator来实现。结构光平面标定,采用棋盘格标定板,基于交比不变法可以求出结构光平面方程。手眼标定通过控制机器人,使六轴机器人末端焊枪进行多次姿态变换,记录每个姿态下示教器具体读数,结合特征点相机坐标系下的值,再求得旋转矩阵和平移向量,从而得出手眼变换关系。最后进行焊接实测验证标定方法的可行性。本文对整个焊缝跟踪系统进行整体标定,标定过程中对焊缝图像处理技术进行了深入研究得到焊缝特征点位置信息。本文以传统的结构光测量为基础,结合焊接环境的特殊工作背景,研制出符合焊接工艺要求的激光焊缝专用传感器和标定平台,将传感器获取的焊缝位置信息反馈给机器人,从而指导机器人动作。通过实验获得数据验证标定方法准确可靠,标定的步骤清晰合理,且易于实现,而且标定后的激光焊缝传... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

机器人的示教器Fig.2-2Theteachpendantoftherobot

图 2-5 半导体一字线激光器实物Fig. 2-5 Semiconductor word line laser焊缝实际宽度，对线激光器条纹也有要求，激光条纹太粗焊缝特征点的提取 实验综合现场标定情况，选择的一数如表 2-1 所示

图 2-6 大恒工业相机实物Fig. 2-6 Da heng Industrial Camera大恒相机的分辨率为 640 480，传输速度每秒 300 帧，图像格式为 RGB存储，曝光时间和白平衡可自行编程设置，最远电缆传输距离 100 米，构紧凑，小巧轻便，而且坚固耐用

【参考文献】：
期刊论文
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[9]基于视觉传感的焊缝跟踪系统研究现状[J]. 郭志鹏,于治水,张培磊,王曼,陈磊.  轻工机械. 2016(05)
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硕士论文
[1]基于结构光视觉的不锈钢角焊缝检测关键技术研究[D]. 梁誉馨.深圳大学 2017
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[4]基于信度评价和结构光视觉的焊缝三维测量研究[D]. 黄维.上海交通大学 2013
[5]焊缝自动识别与跟踪[D]. 侯晓峰.哈尔滨工程大学 2004



本文编号：3129636