基于激光結(jié)構(gòu)光掃描的焊接機(jī)器人復(fù)雜焊縫三維空間建模
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 10:35
實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能化焊接是自動(dòng)化焊接技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì),目前國內(nèi)外大部分實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的焊接機(jī)器人路徑規(guī)劃方式為人工示教。這類機(jī)器人對(duì)焊接環(huán)境的一致性要求極為嚴(yán)格,其預(yù)先設(shè)置焊接路徑與相關(guān)工藝參數(shù)對(duì)于實(shí)際焊接中工件加工、裝配等誤差不具備適應(yīng)性,導(dǎo)致焊縫與示教軌跡有偏差。同時(shí),其示教的精確程度與效率依賴于人工的目測(cè)精度與熟練程度,難以滿足現(xiàn)代焊接高效率、高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的要求,因此限制了其在很多領(lǐng)域的應(yīng)用。應(yīng)用視覺傳感器使機(jī)器人具備自主獲取焊接路徑的能力克服了人工軌跡規(guī)劃過程中不確定性因素對(duì)焊接質(zhì)量的影響,有助于提高機(jī)器人的智能化水平,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)也解決了示教編程的低效、不穩(wěn)定,大大提高了編程效率。本文開發(fā)了一套基于激光結(jié)構(gòu)光掃描的焊縫路徑自主規(guī)劃系統(tǒng),該平臺(tái)采用模塊化編程方法,利用變位姿多段掃描的方式實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜焊縫原始數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取。標(biāo)定是傳感器坐標(biāo)系中二維信息到空間坐標(biāo)系中三維信息的橋梁,針對(duì)末端夾持線結(jié)構(gòu)光傳感器的機(jī)器人提出了一種基于直線約束的手眼標(biāo)定方法;谥本約束構(gòu)建優(yōu)化模型,采用改進(jìn)的Powell算法結(jié)合罰函數(shù)法求解優(yōu)化模型,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,該方法標(biāo)定精度在0.2...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Meta公司主動(dòng)視覺傳感器Fig.1-1Metavisionsensor
圖 1-2 Servo-robot 公司焊縫識(shí)別激光傳感器系統(tǒng)Fig.1-2 Servo-robot welding seam recognition laser sensor system傳感
4圖 1-3 鋁合金 GTAW 焊接圖像 圖 1-4 鋁合金熔池典型三光路圖.1-3 Aluminum GTAW welding image Fig.1-4 Typical welding image of alum
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于鋁合金焊接中的被動(dòng)視覺獲取[J]. 沈鴻源,陳華斌,林濤,陳善本. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]智能化跟蹤傳感技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張軻,朱曉鵬,陳志翔. 金屬加工(熱加工). 2014(10)
[3]基于掃描激光視覺傳感的焊縫圖像特征信息識(shí)別[J]. 雷正龍,呂濤,陳彥賓,陳宏. 焊接學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]雙線結(jié)構(gòu)光焊縫跟蹤傳感器的焊槍高度識(shí)別[J]. 毛志偉,李志增,石志新,肖勇,潘際鑾. 傳感器與微系統(tǒng). 2013(01)
[5]基于平面模板的機(jī)器人TCF標(biāo)定[J]. 吳聊,楊向東,藍(lán)善清,陳懇. 機(jī)器人. 2012(01)
[6]基于被動(dòng)視覺的焊接過程多信息檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 鄭軍,潘際鑾. 焊接學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]電弧光譜分布特征及激光傳感器的光源選擇[J]. 包順東,張軻,吳毅雄. 光電子.激光. 2009(04)
[8]弧焊機(jī)器人結(jié)構(gòu)光視覺傳感焊縫跟蹤[J]. 張廣軍,冷孝宇,吳林. 焊接學(xué)報(bào). 2008(09)
[9]利用環(huán)形激光視覺傳感的焊縫三維恢復(fù)[J]. 徐培全,唐新華,蘆鳳桂,張悅,姚舜. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2007(12)
[10]基于三維視覺的焊接機(jī)器人軌跡跟蹤[J]. 張文增,陳強(qiáng),都東,孫振國,張國賢. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(08)
博士論文
[1]變間隙鋁合金脈沖GTAW熔池視覺特征獲取及其智能控制研究[D]. 樊重建.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2931614
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Meta公司主動(dòng)視覺傳感器Fig.1-1Metavisionsensor
圖 1-2 Servo-robot 公司焊縫識(shí)別激光傳感器系統(tǒng)Fig.1-2 Servo-robot welding seam recognition laser sensor system傳感
4圖 1-3 鋁合金 GTAW 焊接圖像 圖 1-4 鋁合金熔池典型三光路圖.1-3 Aluminum GTAW welding image Fig.1-4 Typical welding image of alum
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)用于鋁合金焊接中的被動(dòng)視覺獲取[J]. 沈鴻源,陳華斌,林濤,陳善本. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(03)
[2]智能化跟蹤傳感技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張軻,朱曉鵬,陳志翔. 金屬加工(熱加工). 2014(10)
[3]基于掃描激光視覺傳感的焊縫圖像特征信息識(shí)別[J]. 雷正龍,呂濤,陳彥賓,陳宏. 焊接學(xué)報(bào). 2013(05)
[4]雙線結(jié)構(gòu)光焊縫跟蹤傳感器的焊槍高度識(shí)別[J]. 毛志偉,李志增,石志新,肖勇,潘際鑾. 傳感器與微系統(tǒng). 2013(01)
[5]基于平面模板的機(jī)器人TCF標(biāo)定[J]. 吳聊,楊向東,藍(lán)善清,陳懇. 機(jī)器人. 2012(01)
[6]基于被動(dòng)視覺的焊接過程多信息檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 鄭軍,潘際鑾. 焊接學(xué)報(bào). 2010(11)
[7]電弧光譜分布特征及激光傳感器的光源選擇[J]. 包順東,張軻,吳毅雄. 光電子.激光. 2009(04)
[8]弧焊機(jī)器人結(jié)構(gòu)光視覺傳感焊縫跟蹤[J]. 張廣軍,冷孝宇,吳林. 焊接學(xué)報(bào). 2008(09)
[9]利用環(huán)形激光視覺傳感的焊縫三維恢復(fù)[J]. 徐培全,唐新華,蘆鳳桂,張悅,姚舜. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2007(12)
[10]基于三維視覺的焊接機(jī)器人軌跡跟蹤[J]. 張文增,陳強(qiáng),都東,孫振國,張國賢. 清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(08)
博士論文
[1]變間隙鋁合金脈沖GTAW熔池視覺特征獲取及其智能控制研究[D]. 樊重建.上海交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2931614
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/2931614.html
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