復(fù)雜空間焊縫的質(zhì)量可靠性尤為重要,以廣泛用于電力行業(yè)的插管焊接結(jié)構(gòu)為例,目前這類(lèi)空間焊縫主要采用手工方法施焊和檢測(cè),已無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化、信息化和智能化的發(fā)展需求。針對(duì)上述問(wèn)題,本文針對(duì)空間焊縫開(kāi)展軌跡規(guī)劃和自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)研究。理論方法方面,采用信息幾何方法來(lái)識(shí)別運(yùn)動(dòng)軌跡中的突變點(diǎn),以保證空間焊縫焊接和檢測(cè)過(guò)程的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。具體而言,提出一種基于特殊歐幾里得群信息幾何結(jié)構(gòu)的軌跡突變點(diǎn)識(shí)別方法,以軌跡當(dāng)前點(diǎn)和前后若干點(diǎn)的黎曼均值差異為突變點(diǎn)檢測(cè)依據(jù),來(lái)預(yù)先識(shí)別出軌跡突變點(diǎn),進(jìn)而在這些突變點(diǎn)附近進(jìn)行速度平滑處理。利用六軸機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)反解方法驗(yàn)證了基于黎曼均值方法識(shí)別軌跡突變點(diǎn)的有效性。工程技術(shù)應(yīng)用方面,針對(duì)插管相貫線焊縫,建立模型計(jì)算相貫線軌跡,獲得超聲換能器沿基座和插管表面檢測(cè)焊縫的姿態(tài),生成相貫線焊縫檢測(cè)軌跡。結(jié)合六軸機(jī)械手和超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè),相貫線焊縫檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明上述控制和檢測(cè)方法可以有效地實(shí)現(xiàn)空間焊縫自動(dòng)化檢測(cè),滿足超聲檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)要求。 

【文章來(lái)源】： 溫欣 大連交通大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１機(jī)械手軌跡規(guī)劃仿真軟件??Ｆｉｇ３．１?Ｒｏｂｏｔ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ?ｐｌａｎｎｉｎｇ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｏｆｔｗａｒｅ??

?第四章空間相貫線結(jié)構(gòu)軌跡規(guī)劃???輯Ｍ??圖３．３軌跡突變點(diǎn)??Ｆｉｇ３．３?Ｃｈａｎｇｅ－ｐｏｉｎｔ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ??利用機(jī)械手軌跡規(guī)劃離線仿真軟件生成一組機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡，軌跡包含２４００點(diǎn)，??軌跡點(diǎn)步進(jìn)為ｌｍｍ，生成軌跡是尚不清楚哪些是軌跡突變點(diǎn)，因而將各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度均設(shè)??為６０ｍｍ／ｓ。仿真環(huán)境中的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡如圖３．４所示。??ｂｄＩＨＨＨ??圖３．４機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡??Ｆｉｇ３．４?Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｔｒａｃｋ??３．３機(jī)械手軌跡突變點(diǎn)識(shí)別實(shí)驗(yàn)??將軌跡各點(diǎn)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的齊次變換矩陣，通過(guò)軌跡突變點(diǎn)識(shí)別算法計(jì)算每個(gè)軌跡點(diǎn)??前后３點(diǎn)的李群黎曼均值將一這系列黎曼均值（／，，繪制成圖像，如圖３．５所示，該??圖像橫反映了這段軌跡上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的黎曼均值通過(guò)觀察圖３．５中可以清楚的??看到該軌跡產(chǎn)生了?６處黎曼均值局部最大值岣分別對(duì)應(yīng)第２００、６００、１０００、１４００、??１８００、２２００軌跡點(diǎn)，即這６點(diǎn)就是該軌跡的突變點(diǎn)。圖３．２繪制三維空間屮的機(jī)械手運(yùn)??１７??

?第四章空間相貫線結(jié)構(gòu)軌跡規(guī)劃???輯Ｍ??圖３．３軌跡突變點(diǎn)??Ｆｉｇ３．３?Ｃｈａｎｇｅ－ｐｏｉｎｔ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ??利用機(jī)械手軌跡規(guī)劃離線仿真軟件生成一組機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡，軌跡包含２４００點(diǎn)，??軌跡點(diǎn)步進(jìn)為ｌｍｍ，生成軌跡是尚不清楚哪些是軌跡突變點(diǎn)，因而將各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度均設(shè)??為６０ｍｍ／ｓ。仿真環(huán)境中的機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡如圖３．４所示。??ｂｄＩＨＨＨ??圖３．４機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡??Ｆｉｇ３．４?Ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ?ｍｏｖｅｍｅｎｔ?ｔｒａｃｋ??３．３機(jī)械手軌跡突變點(diǎn)識(shí)別實(shí)驗(yàn)??將軌跡各點(diǎn)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的齊次變換矩陣，通過(guò)軌跡突變點(diǎn)識(shí)別算法計(jì)算每個(gè)軌跡點(diǎn)??前后３點(diǎn)的李群黎曼均值將一這系列黎曼均值（／，，繪制成圖像，如圖３．５所示，該??圖像橫反映了這段軌跡上每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的黎曼均值通過(guò)觀察圖３．５中可以清楚的??看到該軌跡產(chǎn)生了?６處黎曼均值局部最大值岣分別對(duì)應(yīng)第２００、６００、１０００、１４００、??１８００、２２００軌跡點(diǎn)，即這６點(diǎn)就是該軌跡的突變點(diǎn)。圖３．２繪制三維空間屮的機(jī)械手運(yùn)??１７??


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