基于激光视觉的机器人焊接区噪声图像处理及快速寻位与焊缝跟踪研究

发布时间：2023-05-28 14:20

　　机器人智能化焊接具有工作效率高、质量稳定和改善劳动条件等优点,在汽车制造、船舶重工及装备制造等领域应用广泛,是现代智能制造中不可缺少的组成部分。目前,国内外大部分实际焊接生产中使用的机器人是“示教-再现”型机器人,这种类型的机器人对示教轨迹偏差没有适应性,不具备初始焊接寻位与焊缝的实时跟踪控制功能。同时实际焊接过程中的工况是复杂多变的,这增加了机器人初始焊位导引与焊缝的实时跟踪控制的难度。本文基于激光视觉传感技术研究了机器人焊接区噪声图像处理及快速寻位与焊缝跟踪技术。视觉传感技术在机器人初始焊位导引与焊缝的实时跟踪控制中具有重要的作用。本文基于3D打印技术快速研发了一套视觉传感器硬件系统,基于模块化、整体化思想开发了一套机器人初始焊位导引与焊缝的实时跟踪控制的软件系统。经过实验验证,传感器软硬件系统满足机器人在实际焊接过程中进行初始焊位导引与焊缝的实时跟踪控制的要求。本文基于针孔与三维立体模型,对视觉系统进行了标定,实现了图像像素坐标到空间世界坐标系的转换,给出了详细的视觉标定参数及其求解过程,同时对标定误差进行了分析,给出了误差公式。其视觉系统的标定精度为0.6mm,满足实际焊接寻位...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 .绪论
    1.1 引言
    1.2 视觉传感器技术在焊接领域的应用
        1.2.1 被动视觉
        1.2.2 主动视觉
    1.3 焊接图像处理研究现状
    1.4 焊接导引与跟踪研究现状
    1.5 本文主要研究意义与内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第二章 .机器人焊接系统
    2.1 硬件系统
    2.2 激光视觉传感器设计
    2.3 软件系统
    2.4 本章小结
第三章 .视觉传感系统标定
    3.1 成像原理
        3.1.1 针孔模型
        3.1.2 立体视觉原理
    3.2 视觉系统标定
        3.2.1 相机标定
        3.2.2 手眼标定
        3.2.3 线结构光标定
    3.3 误差分析
    3.4 标定过程与结果
    3.5 本章小结
第四章 .机器人焊接快速导引
    4.1 引言
    4.2 基于三线搜索法的焊接寻位
    4.3 初始焊接点的识别
    4.4 本章小结
第五章 .复杂工况下焊接跟踪图像处理
    5.1 引言
    5.2 强噪声图像
    5.3 强噪声图像处理
    5.4 焊缝跟踪过程
    5.5 本章小结
第六章 .快速导引与焊缝跟踪实验
    6.1 焊接导引跟踪实验系统
    6.2 验证实验设计
    6.3 实验结果
        6.3.1 导引实验结果
        6.3.2 跟踪实验结果
    6.4 结果分析
    6.5 本章小结
第七章 .结论
    7.1 内容总结
    7.2 创新点及成果
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果



本文编号：3824756