基于機器視覺的激光焊縫傳感器標(biāo)定系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-04-10 12:27
激光焊縫傳感器參數(shù)標(biāo)定在機器人焊縫研究領(lǐng)域具有十分重要的實際意義,所以亟待開發(fā)一種快速實用的工業(yè)現(xiàn)場參數(shù)標(biāo)定方法,以適應(yīng)高效自動化焊接生產(chǎn)領(lǐng)域。本文的標(biāo)定內(nèi)容主要包括:相機內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定、結(jié)構(gòu)光平面標(biāo)定和焊接機器人手眼標(biāo)定三步。相機內(nèi)參數(shù)標(biāo)定包括相機主點、焦距和外參數(shù)矩陣的確定,這部分標(biāo)定通過Matlab經(jīng)典工具箱Camera Calibrator來實現(xiàn)。結(jié)構(gòu)光平面標(biāo)定,采用棋盤格標(biāo)定板,基于交比不變法可以求出結(jié)構(gòu)光平面方程。手眼標(biāo)定通過控制機器人,使六軸機器人末端焊槍進行多次姿態(tài)變換,記錄每個姿態(tài)下示教器具體讀數(shù),結(jié)合特征點相機坐標(biāo)系下的值,再求得旋轉(zhuǎn)矩陣和平移向量,從而得出手眼變換關(guān)系。最后進行焊接實測驗證標(biāo)定方法的可行性。本文對整個焊縫跟蹤系統(tǒng)進行整體標(biāo)定,標(biāo)定過程中對焊縫圖像處理技術(shù)進行了深入研究得到焊縫特征點位置信息。本文以傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)光測量為基礎(chǔ),結(jié)合焊接環(huán)境的特殊工作背景,研制出符合焊接工藝要求的激光焊縫專用傳感器和標(biāo)定平臺,將傳感器獲取的焊縫位置信息反饋給機器人,從而指導(dǎo)機器人動作。通過實驗獲得數(shù)據(jù)驗證標(biāo)定方法準(zhǔn)確可靠,標(biāo)定的步驟清晰合理,且易于實現(xiàn),而且標(biāo)定后的激光焊縫傳...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
機器人的示教器Fig.2-2Theteachpendantoftherobot
圖 2-5 半導(dǎo)體一字線激光器實物Fig. 2-5 Semiconductor word line laser焊縫實際寬度,對線激光器條紋也有要求,激光條紋太粗焊縫特征點的提取 實驗綜合現(xiàn)場標(biāo)定情況,選擇的一數(shù)如表 2-1 所示
圖 2-6 大恒工業(yè)相機實物Fig. 2-6 Da heng Industrial Camera大恒相機的分辨率為 640 480,傳輸速度每秒 300 幀,圖像格式為 RGB存儲,曝光時間和白平衡可自行編程設(shè)置,最遠電纜傳輸距離 100 米,構(gòu)緊湊,小巧輕便,而且堅固耐用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定方法綜述[J]. 張曦,張健. 激光與光電子學(xué)進展. 2018(02)
[2]SCARA機器人焊縫跟蹤器現(xiàn)場標(biāo)定設(shè)計[J]. 李嘉維,馬殿光,唐厚君,孟祥群. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(05)
[3]基于概率連續(xù)模型的激光視覺焊縫自動跟蹤[J]. 鄒焱飚,周衛(wèi)林,王研博. 機械工程學(xué)報. 2017(10)
[4]帶鋼焊縫跟蹤控制在梅鋼酸軋機組的應(yīng)用[J]. 楊慶玲,張志雷. 冶金自動化. 2017(S1)
[5]基于視覺傳感的焊縫跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 范俊峰,景奉水,方灶軍. 熱加工工藝. 2017(05)
[6]焊接機器人軌跡跟蹤研究現(xiàn)狀[J]. 呂健,呂學(xué)勤. 機械制造文摘(焊接分冊). 2017(01)
[7]基于深度分層特征的激光視覺焊縫檢測與跟蹤系統(tǒng)研究[J]. 鄒焱飚,周衛(wèi)林,陳向志. 中國激光. 2017(04)
[8]焊縫跟蹤應(yīng)用的線激光視覺伺服控制系統(tǒng)[J]. 鄒焱飚,王研博,周衛(wèi)林. 光學(xué)精密工程. 2016(11)
[9]基于視覺傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 郭志鵬,于治水,張培磊,王曼,陳磊. 輕工機械. 2016(05)
[10]基于等長原理的連續(xù)處理線焊縫跟蹤技術(shù)[J]. 羅顯科,吳晶鑫. 冶金自動化. 2016(04)
碩士論文
[1]基于結(jié)構(gòu)光視覺的不銹鋼角焊縫檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 梁譽馨.深圳大學(xué) 2017
[2]基于VBAI的機器人視覺焊縫坡口測量系統(tǒng)研制[D]. 孫熙隆.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[3]基于主動光視覺傳感的焊縫自動跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 龔國基.華南理工大學(xué) 2016
[4]基于信度評價和結(jié)構(gòu)光視覺的焊縫三維測量研究[D]. 黃維.上海交通大學(xué) 2013
[5]焊縫自動識別與跟蹤[D]. 侯曉峰.哈爾濱工程大學(xué) 2004
本文編號:3129636
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
機器人的示教器Fig.2-2Theteachpendantoftherobot
圖 2-5 半導(dǎo)體一字線激光器實物Fig. 2-5 Semiconductor word line laser焊縫實際寬度,對線激光器條紋也有要求,激光條紋太粗焊縫特征點的提取 實驗綜合現(xiàn)場標(biāo)定情況,選擇的一數(shù)如表 2-1 所示
圖 2-6 大恒工業(yè)相機實物Fig. 2-6 Da heng Industrial Camera大恒相機的分辨率為 640 480,傳輸速度每秒 300 幀,圖像格式為 RGB存儲,曝光時間和白平衡可自行編程設(shè)置,最遠電纜傳輸距離 100 米,構(gòu)緊湊,小巧輕便,而且堅固耐用
【參考文獻】:
期刊論文
[1]線結(jié)構(gòu)光標(biāo)定方法綜述[J]. 張曦,張健. 激光與光電子學(xué)進展. 2018(02)
[2]SCARA機器人焊縫跟蹤器現(xiàn)場標(biāo)定設(shè)計[J]. 李嘉維,馬殿光,唐厚君,孟祥群. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2017(05)
[3]基于概率連續(xù)模型的激光視覺焊縫自動跟蹤[J]. 鄒焱飚,周衛(wèi)林,王研博. 機械工程學(xué)報. 2017(10)
[4]帶鋼焊縫跟蹤控制在梅鋼酸軋機組的應(yīng)用[J]. 楊慶玲,張志雷. 冶金自動化. 2017(S1)
[5]基于視覺傳感的焊縫跟蹤技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 范俊峰,景奉水,方灶軍. 熱加工工藝. 2017(05)
[6]焊接機器人軌跡跟蹤研究現(xiàn)狀[J]. 呂健,呂學(xué)勤. 機械制造文摘(焊接分冊). 2017(01)
[7]基于深度分層特征的激光視覺焊縫檢測與跟蹤系統(tǒng)研究[J]. 鄒焱飚,周衛(wèi)林,陳向志. 中國激光. 2017(04)
[8]焊縫跟蹤應(yīng)用的線激光視覺伺服控制系統(tǒng)[J]. 鄒焱飚,王研博,周衛(wèi)林. 光學(xué)精密工程. 2016(11)
[9]基于視覺傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 郭志鵬,于治水,張培磊,王曼,陳磊. 輕工機械. 2016(05)
[10]基于等長原理的連續(xù)處理線焊縫跟蹤技術(shù)[J]. 羅顯科,吳晶鑫. 冶金自動化. 2016(04)
碩士論文
[1]基于結(jié)構(gòu)光視覺的不銹鋼角焊縫檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 梁譽馨.深圳大學(xué) 2017
[2]基于VBAI的機器人視覺焊縫坡口測量系統(tǒng)研制[D]. 孫熙隆.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[3]基于主動光視覺傳感的焊縫自動跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 龔國基.華南理工大學(xué) 2016
[4]基于信度評價和結(jié)構(gòu)光視覺的焊縫三維測量研究[D]. 黃維.上海交通大學(xué) 2013
[5]焊縫自動識別與跟蹤[D]. 侯曉峰.哈爾濱工程大學(xué) 2004
本文編號:3129636
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