空间焊缝机械手自动化检测方法研究

发布时间：2021-12-16 05:16

　　复杂空间焊缝的质量可靠性尤为重要,以广泛用于电力行业的插管焊接结构为例,目前这类空间焊缝主要采用手工方法施焊和检测,已无法满足现代工业自动化、信息化和智能化的发展需求。针对上述问题,本文针对空间焊缝开展轨迹规划和自动检测技术研究。理论方法方面,采用信息几何方法来识别运动轨迹中的突变点,以保证空间焊缝焊接和检测过程的平稳运动。具体而言,提出一种基于特殊欧几里得群信息几何结构的轨迹突变点识别方法,以轨迹当前点和前后若干点的黎曼均值差异为突变点检测依据,来预先识别出轨迹突变点,进而在这些突变点附近进行速度平滑处理。利用六轴机械手运动学反解方法验证了基于黎曼均值方法识别轨迹突变点的有效性。工程技术应用方面,针对插管相贯线焊缝,建立模型计算相贯线轨迹,获得超声换能器沿基座和插管表面检测焊缝的姿态,生成相贯线焊缝检测轨迹。结合六轴机械手和超声相控阵检测技术实现自动检测,相贯线焊缝检测实验结果表明上述控制和检测方法可以有效地实现空间焊缝自动化检测,满足超声检测的运动平稳要求。 

【文章来源】： 温欣 大连交通大学

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．１机械手轨迹规划仿真软件??Ｆｉｇ３．１?Ｒｏｂｏｔ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｐｌａｎｎｉｎｇ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｏｆｔｗａｒｅ??

?第四章空间相贯线结构轨迹规划???辑Ｍ??图３．３轨迹突变点??Ｆｉｇ３．３?Ｃｈａｎｇｅ－ｐｏｉｎｔ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ??利用机械手轨迹规划离线仿真软件生成一组机械手运动轨迹，轨迹包含２４００点，??轨迹点步进为ｌｍｍ，生成轨迹是尚不清楚哪些是轨迹突变点，因而将各点运动速度均设??为６０ｍｍ／ｓ。仿真环境中的机械手运动轨迹如图３．４所示。??ｂｄＩＨＨＨ??图３．４机械手运动轨迹??Ｆｉｇ３．４?Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｔｒａｃｋ??３．３机械手轨迹突变点识别实验??将轨迹各点转换为相应的齐次变换矩阵，通过轨迹突变点识别算法计算每个轨迹点??前后３点的李群黎曼均值将一这系列黎曼均值（／，，绘制成图像，如图３．５所示，该??图像横反映了这段轨迹上每一点对应的黎曼均值通过观察图３．５中可以清楚的??看到该轨迹产生了?６处黎曼均值局部最大值岣分别对应第２００、６００、１０００、１４００、??１８００、２２００轨迹点，即这６点就是该轨迹的突变点。图３．２绘制三维空间屮的机械手运??１７??

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本文编号：3537554