當(dāng)前,大型船壁曲面的焊縫主要仍由操作工手持噴槍設(shè)備進(jìn)行人工除銹。然而手工除銹的工作環(huán)境極其惡劣且勞動強(qiáng)度大,有損操作者的身體健康,也不符合以人為本的工作理念。同時,除銹過程會對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。當(dāng)今社會工業(yè)自動化、生產(chǎn)智能化正蓬勃發(fā)展,順應(yīng)這一趨勢開發(fā)一套具備自動除銹功能的爬壁機(jī)器人系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。而爬壁機(jī)器人的焊縫自動化除銹需要實現(xiàn)移動過程中對焊縫的實時跟蹤,并準(zhǔn)確識別出焊縫交叉類型,進(jìn)行路徑規(guī)劃決策,這其中的關(guān)鍵就在于焊縫跟蹤和焊縫接頭類型的識別。本文提出了一種基于三線激光結(jié)構(gòu)光的焊縫跟蹤和焊縫接頭類型識別方法。在爬壁機(jī)器人進(jìn)行除銹的過程中,系統(tǒng)對攝相機(jī)捕捉到三線激光在焊件表面的畸變條紋進(jìn)行圖像增強(qiáng)、二值化、去除小顆粒、形態(tài)學(xué)閉操作、圖像細(xì)化、分區(qū)、修補(bǔ)斷裂骨架、去毛刺等操作,獲得單像素的焊縫特征骨架。針對焊縫特征點的提取,本文提出一種激光條紋的分段擬合方法,采用中值濾波與鏈碼特征排除相結(jié)合的算法來剔除骨架上的干擾點,獲得合適的擬合點集對骨架進(jìn)行分段擬合,得到焊縫特征點。在此基礎(chǔ)上基于三線激光的高容錯性建立焊縫輪廓線的擬合規(guī)則,并進(jìn)一步得到焊縫中心線,確定焊縫跟蹤位置。... 

【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)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

船舶建造過程中的分段與合攏Fig.1-1Sectionalbuildingandjoiningduringshipbuilding

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文動，同時可提高工作質(zhì)量、效率。圖 1-1 船舶建造過程中的分段與合攏Fig. 1-1 Sectional building and joining during ship building

圖 1-3 人工噴砂除銹作業(yè)Fig. 1-3 Manual derusting by sand blasting機(jī)器人的研究現(xiàn)狀人工除銹存在危險性和對人體健康的損害及對環(huán)境的污染，目行了利用機(jī)器人完成除銹工作的研究。巨型船體可高達(dá)數(shù)十米軸機(jī)器臂無法完成其除銹工作，所以必須使用能在豎直壁面上搭載清洗裝置來進(jìn)行船體除銹工作。薛勝雄[4]等人研究了超高備，利用 200 至 250MPa 的超高壓旋轉(zhuǎn)水流，搭載在爬壁機(jī)器-4），并通過真空吸附回收銹渣。他們驗證了水射流除銹機(jī)理，沖擊力、旋轉(zhuǎn)形成切向里對金屬板表面的銹層產(chǎn)生沖擊、剝離備能達(dá)到很好的除銹效果，且水射流不會造成嚴(yán)重的返銹現(xiàn)象小時。


本文編號：3110762