本文關(guān)鍵詞：基于MATLAB單目視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在現(xiàn)代焊接實際生產(chǎn)中,自動化焊接可以非常有效地減輕焊接工人的工作強度和工作中有毒氣體帶來的危害,而且還可以極大地提高焊接生產(chǎn)的效率和焊接的精度,因此采用自動化方式進行的焊接生產(chǎn)將會具有更好的發(fā)展前景。如今人們對機器視覺技術(shù)的發(fā)展愈來愈看重,其在自動化領(lǐng)域更是占據(jù)著不可或缺的一部分。本文在對國內(nèi)外應(yīng)用機器視覺進行焊縫自動跟蹤做了詳細分析基礎(chǔ)上,設(shè)計出一套基于MATLAB圖像處理軟件的單目視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)。在設(shè)計的視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)中,首先利用激光發(fā)射的條紋圖像照射到焊縫表面,視覺傳感器檢測照射到焊縫表面的激光條紋、焊縫坡口圖像及焊槍位置圖像,然后將采集到的圖像信息快速傳輸都到計算機中,在計算機中通過MATLAB軟件對視覺傳感器檢測到的圖像進行處理,計算出焊槍與焊縫坡口中心點之間的圖像距離。在對實際焊接構(gòu)件進行標定實驗后,換算出實際生產(chǎn)情況中焊槍與焊縫之間的偏差值。將焊槍與焊縫之間的偏差值用串口通訊方式傳輸?shù)交『笝C器人,弧焊機器人根據(jù)偏差值進行焊槍位置修正,實現(xiàn)焊縫位置的實時跟蹤,完成自動化焊接。在設(shè)計過程中,首先規(guī)劃出整個系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu);設(shè)計視覺傳感系統(tǒng),建立結(jié)構(gòu)光系統(tǒng);設(shè)計了基于MATLAB軟件的圖像處理程序,實現(xiàn)了用極值法提取焊縫圖像中焊縫中心點與焊槍對應(yīng)圖像中的位置偏差值。通過標定實驗的結(jié)果得出視覺傳感系統(tǒng)與焊接工作臺坐標系之間的關(guān)系;通過串口通訊技術(shù)完成計算機與機器人控制系統(tǒng)之間的通訊,即可將經(jīng)過處理得到的偏差值傳輸給機器人。系統(tǒng)設(shè)計完成之后,對焊槍與焊縫坡口中心點之間的圖像距離進行了實際驗證,表明計算的偏差值準確,弧焊機器人糾正偏差值快速可靠,焊縫實際偏差在0.2mm以內(nèi),能夠滿足高質(zhì)量的焊縫要求。
【關(guān)鍵詞】：激光條紋 焊縫跟蹤 標定實驗 串口通訊
【學(xué)位授予單位】：沈陽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG409
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 焊縫跟蹤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2 視覺技術(shù)的發(fā)展12-15
• 1.3 本課題研究意義及內(nèi)容15-16
• 第2章 視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)設(shè)計16-30
• 2.1 基于視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)框架設(shè)計16-17
• 2.2 視覺傳感系統(tǒng)硬件設(shè)計17-22
• 2.2.1 選取單目采集方式17-18
• 2.2.2 系統(tǒng)組成18
• 2.2.3 視覺系統(tǒng)主要部件18-22
• 2.3 焊縫跟蹤系統(tǒng)硬件設(shè)計22-28
• 2.3.1 跟蹤系統(tǒng)硬件分析22-24
• 2.3.2 選擇機器人為執(zhí)行機構(gòu)24
• 2.3.3 執(zhí)行結(jié)構(gòu)信息24-25
• 2.3.4 控制系統(tǒng)與執(zhí)行機構(gòu)之間的硬件連接25-28
• 2.3.5 人機界面28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 視覺傳感系統(tǒng)軟件設(shè)計30-44
• 3.0 選取MATLAB軟件進行圖像處理30
• 3.1 圖像處理算法30-34
• 3.1.1 點處理30-32
• 3.1.2 中值濾波32-34
• 3.2 特征提取34-39
• 3.2.1 焊縫圖像的閾值分割34-36
• 3.2.2 區(qū)域分割36-37
• 3.2.3 焊縫中心點的提取37-38
• 3.2.4 焊槍對應(yīng)位置的提取38-39
• 3.3 實時采集偏差值39-43
• 3.3.1 計算偏差值39
• 3.3.2 采用GUI技術(shù)實時采集圖像39-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 焊縫跟蹤系統(tǒng)軟件設(shè)計44-54
• 4.1 實驗系統(tǒng)的標定44-47
• 4.1.1 攝像機標定44
• 4.1.2 標定實驗與結(jié)果44-47
• 4.2 計算機與執(zhí)行機構(gòu)通信47-50
• 4.2.1 使用串口技術(shù)進行通訊48
• 4.2.2 使用串口技術(shù)編程48-50
• 4.3 機器人控制模塊50-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 實驗過程及結(jié)果分析54-62
• 5.1 實驗系統(tǒng)介紹54-57
• 5.2 實驗步驟57-58
• 5.3 焊縫跟蹤實驗結(jié)果58-60
• 5.4 實驗結(jié)果分析60-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻64-67
• 致謝67-68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 賀俊吉,張廣軍;結(jié)構(gòu)光三維視覺檢測中光條圖像處理方法研究[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2003年07期

2 孔宇,戴明,吳林;機器人結(jié)構(gòu)光視覺三點焊縫定位技術(shù)[J];焊接學(xué)報;1997年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 許寧;線結(jié)構(gòu)光光條圖像處理方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：基于MATLAB單目視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：336665