隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,汽車、機(jī)械、航空等現(xiàn)代工業(yè)制造領(lǐng)域也得到了高速的發(fā)展。焊接是工業(yè)制造工藝中非常重要的一個(gè)部分,而焊接技術(shù)也是國家機(jī)械制造和科技發(fā)展程度的標(biāo)志之一。為了提高生產(chǎn)率和生產(chǎn)質(zhì)量,焊接機(jī)器人開始代替人工焊接。但此時(shí)的焊接機(jī)器人大多是示教再現(xiàn)型機(jī)器人,其對(duì)焊接環(huán)境要求比較高。在焊接過程中,工件受熱會(huì)發(fā)生形變,由于示教再現(xiàn)機(jī)器人只是按照既定的焊接軌跡進(jìn)行焊接,無法精確識(shí)別形變后的焊縫位置,從而造成焊接質(zhì)量問題。為了克服該缺陷,焊縫識(shí)別跟蹤系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生,它可以實(shí)時(shí)的識(shí)別跟蹤焊縫,進(jìn)而指導(dǎo)機(jī)器人在精確的軌跡上進(jìn)行移動(dòng),實(shí)現(xiàn)智能焊接。本文參考了國內(nèi)外焊接機(jī)器人焊縫識(shí)別的研究現(xiàn)狀和相關(guān)技術(shù),針對(duì)寬度和深度都在1cm以內(nèi)的單面焊接窄V型破口焊縫,設(shè)計(jì)了一套基于OpenCV軟件的焊縫識(shí)別系統(tǒng)。本系統(tǒng)包含一個(gè)一字線激光器和一個(gè)CMOS攝像機(jī),采用直射激光三角法。CMOS攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集圖像,傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。通過上位機(jī)中OpenCV算法處理,獲取焊縫的特征點(diǎn),再通過前后兩幅圖片中特征點(diǎn)位置信息計(jì)算出焊縫在垂直和水平兩個(gè)方向上的位移,進(jìn)而指導(dǎo)焊接機(jī)器人進(jìn)行精確焊接,實(shí)現(xiàn)智能化。本系統(tǒng)的核心部分為... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Scansonic公司產(chǎn)品Fig.1-1Scansonicproducts

圖 1-2 Servo-robot 公司產(chǎn)品Fig.1-2 Servo-robot products機(jī)公司推出的一款基于視覺激光焊縫跟蹤的自動(dòng)化程度，能夠自動(dòng)搜索焊縫的起始接、對(duì)接等多種形狀的焊縫都適用。其精度為±0.4mm。日本在焊縫跟蹤系統(tǒng)研究方面也很知名，結(jié)構(gòu)光采用的是激光，拍攝圖像的相機(jī)采緊湊，占據(jù)空間小，工作性能比較穩(wěn)定，效焊縫識(shí)別跟蹤系統(tǒng)的研究方面，與國外相相對(duì)較晚[4]。但是近些年來，隨著我國在經(jīng)奮起直追，許多學(xué)者和相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)開研發(fā)的步伐，并取得了很大的成就。但是驗(yàn)階段，在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中，使用效果

圖 1-3 焊縫識(shí)別傳感器分類Fig.1-3 Weld identification sensor classification光學(xué)式傳感器又分為被動(dòng)視覺式和主動(dòng)視覺式[9]。兩種方式的共同，通過相機(jī)獲取焊縫圖像并進(jìn)行圖像處理獲取焊縫特征點(diǎn)，再通過圖像征點(diǎn)的位置計(jì)算出空間中焊縫的準(zhǔn)確位置。其不同點(diǎn)是，被動(dòng)視覺式傳使用自然光或者電弧光作為光源，而電弧光會(huì)對(duì)圖像的采集產(chǎn)生影響，產(chǎn)生較大誤差，目前應(yīng)用較少。主動(dòng)視覺式傳感器，使用激光器作為光源，由于激光單色性好、方向、相干性好及亮度高等特點(diǎn)，克服了焊接過程中強(qiáng)弧光、煙霧以及飛濺擾因素的影響。當(dāng)激光器以一定角度入射到焊縫上時(shí)，激光的形狀與焊形狀一致，更有利于圖像的采集。通過對(duì)圖像的處理可以得出焊縫的深寬度信息，信息量大，精確度高。主動(dòng)視覺式傳感器是當(dāng)今研究程度、應(yīng)用最廣泛的視覺傳感器。1.4 主要研究?jī)?nèi)容本論文研究了基于視覺的激光焊縫識(shí)別系統(tǒng)，該系統(tǒng)以激光作為輔助

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[10]基于像素點(diǎn)灰度差的Harris角點(diǎn)檢測(cè)算法[J]. 王民,周兆鎮(zhèn),李昌華,衛(wèi)銘斐,毛力.  計(jì)算機(jī)工程. 2015(06)

碩士論文
[1]基于VBAI的機(jī)器人視覺焊縫坡口測(cè)量系統(tǒng)研制[D]. 孫熙隆.哈爾濱理工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3014543