隨著智能制造在國家層面的提出,自動(dòng)化和智能化將成為未來工業(yè)的發(fā)展方向。焊接是工業(yè)生產(chǎn)中一種非常重要的加工手段,實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化,是焊接技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。機(jī)器視覺技術(shù)將圖像處理算法應(yīng)用到檢測領(lǐng)域,極大地提高了檢測精度。將機(jī)器視覺技術(shù)與焊接技術(shù)結(jié)合起來,實(shí)時(shí)檢測焊縫,可以提高工作效率和焊接質(zhì)量,避免焊接過程中產(chǎn)生的弧光、煙塵對人體的傷害,降低焊接工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本文針對自動(dòng)焊接系統(tǒng)存在實(shí)時(shí)性低,適用性低,焊接精度低等不足,設(shè)計(jì)了一種基于激光視覺的焊縫跟蹤系統(tǒng)。將線激光發(fā)射到焊接工件表面形成激光條紋,相機(jī)采集焊縫圖像,通過圖像處理算法檢測激光條紋中的焊縫信息,識(shí)別焊縫特征點(diǎn),保證焊槍時(shí)刻處于正確的焊接位置。對激光視覺系統(tǒng)的硬件組成進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)實(shí)際需求選擇相應(yīng)的型號(hào)。對視覺系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,得到世界坐標(biāo)系、相機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系與成像平面坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,獲取相機(jī)的內(nèi)外參數(shù),并消除相機(jī)的畸變,提高焊縫圖像的質(zhì)量。進(jìn)行手眼標(biāo)定,得到相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人末端坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣。使用高斯濾波器和直方圖均衡化處理焊縫圖像,減少圖像中的噪聲信息,增強(qiáng)激光條紋信息。采用局部自適應(yīng)閾值分割對圖像進(jìn)行分割,得到... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究進(jìn)展與現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展與現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 激光視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 焊縫跟蹤系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    2.2 激光視覺系統(tǒng)硬件組成及選型
        2.2.1 工業(yè)相機(jī)
        2.2.2 光學(xué)鏡頭
        2.2.3 激光傳感器及濾光片
        2.2.4 系統(tǒng)保護(hù)裝置
    2.3 相機(jī)標(biāo)定
        2.3.1 理想相機(jī)模型
        2.3.2 相機(jī)畸變
        2.3.3 相機(jī)成像轉(zhuǎn)換
    2.4 相機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
    2.5 手眼標(biāo)定
    2.6 本章小結(jié)
第3章 焊縫圖像預(yù)處理
    3.1 焊縫圖像處理基本概念
    3.2 焊縫圖像濾波
    3.3 焊縫圖像增強(qiáng)
    3.4 焊縫圖像閾值分割
    3.5 本章小結(jié)
第4章 焊縫特征點(diǎn)提取
    4.1 條紋中心線提取算法
        4.1.1 條紋中心線初步提取
        4.1.2 直線修正
    4.2 焊縫特征點(diǎn)識(shí)別
    4.3 圖像處理算法性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 焊縫跟蹤系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.1 系統(tǒng)總體控制構(gòu)架
    5.2 焊縫跟蹤控制流程
    5.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和獲得專利
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于視覺傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 郭志鵬,于治水,張培磊,王曼,陳磊.  輕工機(jī)械. 2016(05)
[2]工業(yè)機(jī)器人傳感控制技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢——基于專利文獻(xiàn)計(jì)量分析視角[J]. 柳倩,桂建軍,楊小薇,曲艷麗.  機(jī)器人. 2016(05)
[3]基于紋理特征的激光拼焊等厚拼縫跟蹤點(diǎn)識(shí)別方法[J]. 鄒媛媛,房靈申.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(S1)
[4]工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)及應(yīng)用綜述[J]. 孟明輝,周傳德,陳禮彬,馮淼,苗純正.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(S1)
[5]基于視覺引導(dǎo)的工業(yè)機(jī)器人示教編程系統(tǒng)[J]. 倪自強(qiáng),王田苗,劉達(dá).  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
[6]基于條紋式激光傳感器的機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)研究[J]. 李琳,林炳強(qiáng),鄒焱飚.  中國激光. 2015(05)
[7]基于量塊的線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器直接標(biāo)定方法[J]. 鄒媛媛,趙明揚(yáng),張雷.  中國激光. 2014(11)
[8]淺論我國焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 馬保衛(wèi).  科技與企業(yè). 2014(03)
[9]多關(guān)節(jié)焊接機(jī)器人軌跡誤差補(bǔ)償解耦分析[J]. 李雪琴,蔣紅海,殷國富,胡曉兵.  焊接學(xué)報(bào). 2013(10)
[10]焊接智能化與智能化焊接機(jī)器人技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳善本,呂娜.  電焊機(jī). 2013(05)

碩士論文
[1]基于CCD的焊縫檢測系統(tǒng)研究與軟件設(shè)計(jì)[D]. 盛宇佳.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[2]基于激光視覺的焊縫跟蹤及糾偏系統(tǒng)[D]. 沈鵬程.中國計(jì)量學(xué)院 2015
[3]基于圖像技術(shù)的焊縫跟蹤系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 張國亮.哈爾濱理工大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3054482