針對目前薄板焊接自動跟蹤系統(tǒng)存在的焊板反光、對光學(xué)聚焦系統(tǒng)要求高和計算量大等問題,結(jié)合PSD傳感器對光斑敏感、魯棒性強(qiáng)等特性,設(shè)計了基于PSD的薄板平面對接焊縫跟蹤系統(tǒng),并對PSD畸變校正、焊縫角點(diǎn)提取和焊縫軌跡分段擬合算法進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容有以下幾個方面:（1）采用了基于PSD的激光掃描式方案,建立了光路模型,并選取關(guān)鍵器件,通過調(diào)整PSD的放置角度提高其光敏面利用率,對實際采集數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化為暗場光路模型,對各器件的位置布局進(jìn)行合理的安排。（2）針對PSD傳感器本身存在的非線性畸變,建立了改進(jìn)的雙三次插值模型,效果明顯;根據(jù)PSD的輸出位移與時間曲線的特點(diǎn),提出了提取焊縫角點(diǎn)信息的算法,找到曲線突增的始末點(diǎn),實現(xiàn)對角點(diǎn)的實時獲取。（3）提出一種焊縫軌跡實時分段擬合算法。首先判斷分段點(diǎn)的位置,再運(yùn)用最小二乘多項式擬合軌跡;同時提出了判斷最佳多項式擬合階數(shù)的方法,結(jié)合擬合效果與擬合優(yōu)度,選擇最佳多項式階數(shù)。（4）基于焊縫跟蹤實驗平臺,運(yùn)用本文提出的算法,對兩種綜合焊縫進(jìn)行采集并擬合。結(jié)果表明,軌跡交點(diǎn)的擬合值與測量值的距離均小于0.5mm;且與直線軌跡相比,斜線和曲線軌跡的角點(diǎn)集與人... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 傳感器的選擇
        1.2.1 傳感技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 光學(xué)傳感器的選擇
    1.3 薄板焊縫跟蹤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 焊縫跟蹤系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 焊縫跟蹤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及光路設(shè)計
        2.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.1.2 光路設(shè)計
    2.2 系統(tǒng)硬件選型
        2.2.1 PSD傳感器
        2.2.2 激光器
        2.2.3 振鏡
        2.2.4 鏡頭與濾光片
    2.3 系統(tǒng)優(yōu)化
        2.3.1 PSD傳感器的放置及參數(shù)確定
        2.3.2 光路優(yōu)化設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 焊縫信息的特征提取算法研究
    3.1 PSD畸變優(yōu)化算法
        3.1.1 基于PSD非線性特性的改進(jìn)的雙三次插值算法
        3.1.2 PSD畸變算法實驗
    3.2 焊縫角點(diǎn)的提取算法
    3.3 本章小結(jié)
第4章 焊縫軌跡實時分段擬合算法研究
    4.1 焊縫軌跡分段算法
    4.2 焊縫軌跡擬合算法
        4.2.1 最小二乘法
        4.2.2 多項式擬合階數(shù)的確定
    4.3 本章小結(jié)
第5章 實驗及結(jié)果分析
    5.1 焊縫跟蹤實驗平臺的搭建
    5.2 實驗與結(jié)果分析
        5.2.1 實驗
        5.2.2 結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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