焊縫識(shí)別及機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-03 09:57
焊接機(jī)器人技術(shù)的廣泛應(yīng)用,顯著提高了焊接制造行業(yè)的整體生產(chǎn)效率和質(zhì)量。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大背景下,傳統(tǒng)的自動(dòng)化制造朝著柔性化和智能化方向發(fā)展,小批量、多種類工件的焊接加工需求逐漸增加。采用在線示教規(guī)劃焊接路徑的方法,在單件小批量生產(chǎn)中有很大局限,而基于CAD模型的離線路徑規(guī)劃對(duì)工件本身精度以及加工位置精度要求較高,難以保證焊接質(zhì)量。因此,對(duì)智能化焊接技術(shù)的研究意義重大。本文重點(diǎn)對(duì)智能化焊接技術(shù)范疇中的焊接位置識(shí)別及焊接路徑自主規(guī)劃進(jìn)行研究,基于工件3D點(diǎn)云數(shù)據(jù),提出了一套針對(duì)直角焊縫的特征識(shí)別及焊接路徑自主規(guī)劃方法,該套方法有助于實(shí)現(xiàn)單個(gè)弧焊機(jī)器人對(duì)不同結(jié)構(gòu)和不同焊縫長(zhǎng)度的工件進(jìn)行焊接。主要內(nèi)容包括:1.分析了課題的任務(wù)要求和設(shè)備條件,對(duì)機(jī)器人焊接系統(tǒng)的構(gòu)成和所要實(shí)現(xiàn)功能進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)比較了不同點(diǎn)云數(shù)據(jù)獲取設(shè)備的原理方法,并根據(jù)本次課題研究的要求,選用三維掃描儀對(duì)工件進(jìn)行測(cè)量,獲取了原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)。2.研究了點(diǎn)云數(shù)據(jù)的預(yù)處理方案,有效地提取了待焊工件的特征信息,剔除了點(diǎn)云的噪點(diǎn),在完整保留工件特征的情況下,簡(jiǎn)化了點(diǎn)云數(shù)據(jù)。3.提出了一種新的焊縫識(shí)別方法,分別...
【文章來(lái)源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
焊接機(jī)器人生產(chǎn)線
具體表現(xiàn)為:由于焊接路徑和焊接參數(shù)都是人為預(yù)設(shè)法接收到外部信息的變化也就不能實(shí)時(shí)調(diào)整焊接軌跡以及控制焊焊接機(jī)器人對(duì)作業(yè)條件的穩(wěn)定性要求較高,也就是智能化程度較科學(xué)理論的完善和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷突破使得現(xiàn)代制造技術(shù)的不術(shù)領(lǐng)域,由于實(shí)際生產(chǎn)對(duì)焊接技術(shù)的要求,焊接機(jī)器人技術(shù)必然會(huì)方向發(fā)展,焊接機(jī)器人的智能化水平是其中重要的體現(xiàn)[5,7,12]。焊接提高及應(yīng)用的推廣不僅可以推動(dòng)焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展升級(jí),還能為整個(gè)展提供動(dòng)力[10-12];附訖C(jī)器人系統(tǒng)的研發(fā)是實(shí)現(xiàn)焊接智能化的關(guān)鍵,在實(shí)際焊接生具有一定的外界感知能力和實(shí)時(shí)決策能力[6,8,12]。因此,如圖 1.2 中括:焊接環(huán)境的識(shí)別;焊接工件的識(shí)別;焊縫類型的識(shí)別,焊接的設(shè)置;初始焊接位置引導(dǎo);焊縫跟蹤;焊接熔池動(dòng)態(tài)特征控制;;故障診斷等[4,8,10]。
焊縫識(shí)別及機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃研究差異(圖 1.4(a)),提出了基于特征差異的識(shí)別方法。首先對(duì)獲取的視覺(jué)圖像進(jìn)行,得到尺寸一定的眾多子圖像;再?gòu)谋姸嘧訄D像中判斷出紋理特征差異加大的后區(qū)分出焊縫區(qū)域和母材區(qū)域,對(duì)不同特征的區(qū)域分類標(biāo)記,計(jì)算出焊縫區(qū)域中心位置(圖 1.4(b))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化焊接中的應(yīng)用[J]. 顧俊,張玲玲,王健超. 應(yīng)用激光. 2018(06)
[2]各向異性擴(kuò)散濾波的三維散亂點(diǎn)云平滑去噪算法[J]. 戴士杰,任永潮,張慧博. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]機(jī)器人在中國(guó):現(xiàn)狀、未來(lái)與影響——來(lái)自中國(guó)企業(yè)-勞動(dòng)力匹配調(diào)查(CEES)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)[J]. 程虹,陳文津,李唐. 宏觀質(zhì)量研究. 2018(03)
[4]融合遺傳算法和ICP的地面與車載激光點(diǎn)云配準(zhǔn)[J]. 閆利,譚駿祥,劉華,陳長(zhǎng)軍. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]基于熵準(zhǔn)則遺傳算法的點(diǎn)云配準(zhǔn)算法[J]. 陳杰,蔡勇,張建生. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(01)
[6]坡口及焊縫表面三維輪廓的激光視覺(jué)測(cè)量[J]. 張鵬賢,張國(guó)強(qiáng),韋志成,王文艷. 焊接學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展關(guān)鍵詞——解讀《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》[J]. 宋慧欣. 自動(dòng)化博覽. 2016(09)
[8]視覺(jué)傳感技術(shù)在機(jī)器人焊接中的應(yīng)用[J]. 侯震,許燕玲,黃色吉,楊雪君,韓瑜,陳善本. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(S1)
[9]我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]結(jié)構(gòu)光三維成像技術(shù)[J]. 蘇顯渝,張啟燦,陳文靜. 中國(guó)激光. 2014(02)
博士論文
[1]基于視覺(jué)反饋的焊接機(jī)器人自主示教關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李鶴喜.華南理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]面向工業(yè)機(jī)器人噴涂的工件識(shí)別與位姿估計(jì)研究[D]. 方賢根.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的焊接工件識(shí)別與焊接軌跡校正方法研究[D]. 李春.華南理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3319417
【文章來(lái)源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:74 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
焊接機(jī)器人生產(chǎn)線
具體表現(xiàn)為:由于焊接路徑和焊接參數(shù)都是人為預(yù)設(shè)法接收到外部信息的變化也就不能實(shí)時(shí)調(diào)整焊接軌跡以及控制焊焊接機(jī)器人對(duì)作業(yè)條件的穩(wěn)定性要求較高,也就是智能化程度較科學(xué)理論的完善和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷突破使得現(xiàn)代制造技術(shù)的不術(shù)領(lǐng)域,由于實(shí)際生產(chǎn)對(duì)焊接技術(shù)的要求,焊接機(jī)器人技術(shù)必然會(huì)方向發(fā)展,焊接機(jī)器人的智能化水平是其中重要的體現(xiàn)[5,7,12]。焊接提高及應(yīng)用的推廣不僅可以推動(dòng)焊接產(chǎn)業(yè)的發(fā)展升級(jí),還能為整個(gè)展提供動(dòng)力[10-12];附訖C(jī)器人系統(tǒng)的研發(fā)是實(shí)現(xiàn)焊接智能化的關(guān)鍵,在實(shí)際焊接生具有一定的外界感知能力和實(shí)時(shí)決策能力[6,8,12]。因此,如圖 1.2 中括:焊接環(huán)境的識(shí)別;焊接工件的識(shí)別;焊縫類型的識(shí)別,焊接的設(shè)置;初始焊接位置引導(dǎo);焊縫跟蹤;焊接熔池動(dòng)態(tài)特征控制;;故障診斷等[4,8,10]。
焊縫識(shí)別及機(jī)器人焊接路徑規(guī)劃研究差異(圖 1.4(a)),提出了基于特征差異的識(shí)別方法。首先對(duì)獲取的視覺(jué)圖像進(jìn)行,得到尺寸一定的眾多子圖像;再?gòu)谋姸嘧訄D像中判斷出紋理特征差異加大的后區(qū)分出焊縫區(qū)域和母材區(qū)域,對(duì)不同特征的區(qū)域分類標(biāo)記,計(jì)算出焊縫區(qū)域中心位置(圖 1.4(b))。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)器視覺(jué)在自動(dòng)化焊接中的應(yīng)用[J]. 顧俊,張玲玲,王健超. 應(yīng)用激光. 2018(06)
[2]各向異性擴(kuò)散濾波的三維散亂點(diǎn)云平滑去噪算法[J]. 戴士杰,任永潮,張慧博. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]機(jī)器人在中國(guó):現(xiàn)狀、未來(lái)與影響——來(lái)自中國(guó)企業(yè)-勞動(dòng)力匹配調(diào)查(CEES)的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)[J]. 程虹,陳文津,李唐. 宏觀質(zhì)量研究. 2018(03)
[4]融合遺傳算法和ICP的地面與車載激光點(diǎn)云配準(zhǔn)[J]. 閆利,譚駿祥,劉華,陳長(zhǎng)軍. 測(cè)繪學(xué)報(bào). 2018(04)
[5]基于熵準(zhǔn)則遺傳算法的點(diǎn)云配準(zhǔn)算法[J]. 陳杰,蔡勇,張建生. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2019(01)
[6]坡口及焊縫表面三維輪廓的激光視覺(jué)測(cè)量[J]. 張鵬賢,張國(guó)強(qiáng),韋志成,王文艷. 焊接學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展關(guān)鍵詞——解讀《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》[J]. 宋慧欣. 自動(dòng)化博覽. 2016(09)
[8]視覺(jué)傳感技術(shù)在機(jī)器人焊接中的應(yīng)用[J]. 侯震,許燕玲,黃色吉,楊雪君,韓瑜,陳善本. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(S1)
[9]我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 王田苗,陶永. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]結(jié)構(gòu)光三維成像技術(shù)[J]. 蘇顯渝,張啟燦,陳文靜. 中國(guó)激光. 2014(02)
博士論文
[1]基于視覺(jué)反饋的焊接機(jī)器人自主示教關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李鶴喜.華南理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]面向工業(yè)機(jī)器人噴涂的工件識(shí)別與位姿估計(jì)研究[D]. 方賢根.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]基于機(jī)器視覺(jué)的焊接工件識(shí)別與焊接軌跡校正方法研究[D]. 李春.華南理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3319417
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