隨著機(jī)器人技術(shù)的日益成熟,焊接工業(yè)機(jī)器人對(duì)于勞動(dòng)生產(chǎn)率以及焊接質(zhì)量有著顯著的優(yōu)勢(shì),因此在各行各業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。本文的主要思路基礎(chǔ)是基于單目視覺進(jìn)行圖像焊縫的采集,并規(guī)劃焊縫的路徑進(jìn)行機(jī)器人自動(dòng)跟蹤,由此設(shè)計(jì)了焊縫跟蹤系統(tǒng),運(yùn)用機(jī)器視覺、圖像處理以及通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)本文的研究想法,主要的研究工作包括以下幾個(gè)方面:（1）機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)的標(biāo)定研究分析了攝像機(jī)成型的幾何模型由此得出攝像機(jī)的畸變?cè)?并分析機(jī)器人與攝像機(jī)Eye-in-hand系統(tǒng)中各個(gè)坐標(biāo)系的變換關(guān)系,利用Halcon軟件對(duì)攝像機(jī)以及手眼系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定。（2）焊縫的圖像處理以及焊縫軌跡的規(guī)劃研究針對(duì)采集到的焊縫圖像,運(yùn)用一系列圖像處理算法得出清晰的焊縫圖像再進(jìn)行焊縫的軌跡規(guī)劃。首先運(yùn)用基于Rough集的去除噪聲的圖像預(yù)處理方法,再對(duì)去除噪聲的圖片運(yùn)用自適應(yīng)的SUSAN算法進(jìn)行焊縫的邊緣提取,最終基于空間矩進(jìn)行焊縫的軌跡規(guī)劃處理。（3）焊縫跟蹤實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)選擇STEP的6自由度機(jī)器人以及大恒工業(yè)相機(jī)搭建基于單目視覺的焊縫跟蹤實(shí)驗(yàn)臺(tái),并運(yùn)用EtherCAT技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的通訊,實(shí)現(xiàn)迅速的處理圖像和數(shù)據(jù)傳輸。（4）機(jī)器人焊縫跟蹤實(shí)... 

【文章來(lái)源】：江蘇理工學(xué)院江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 焊縫跟蹤中的視覺傳感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 焊縫跟蹤中圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.3 焊縫跟蹤控制技術(shù)
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第二章 機(jī)器人焊縫跟蹤系統(tǒng)標(biāo)定方法研究
    2.1 視覺系統(tǒng)的標(biāo)定原理
        2.1.1 攝像機(jī)成像的幾何模型
        2.1.2 攝像機(jī)標(biāo)定參數(shù)
    2.2 焊接機(jī)器人的手眼關(guān)系標(biāo)定原理
    2.3 標(biāo)定板及攝像機(jī)標(biāo)定
    2.4 機(jī)器人位姿的獲取
    2.5 基于Halcon標(biāo)定處理程序
        2.5.1 讀取標(biāo)定數(shù)據(jù)
        2.5.2 確定參考坐標(biāo)系
    2.6 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.6.1 攝像機(jī)標(biāo)定結(jié)果
        2.6.2 系統(tǒng)手眼標(biāo)定結(jié)果
    2.7 本章小結(jié)
第三章 焊縫圖像處理
    3.1 焊縫圖像的去噪處理
        3.1.1 圖像噪聲
        3.1.2 Rough集的基本理論
        3.1.3 基于Rough集的圖像中值濾波算法
    3.2 一種基于改進(jìn)的SUSAN算法焊縫邊緣檢測(cè)方法
        3.2.1 SUSAN算法描述
        3.2.2 模板選取
        3.2.3 SUSAN 算法門限值t，g的確定
        3.2.4 邊緣提取實(shí)驗(yàn)分析
    3.3 焊縫軌跡規(guī)劃
        3.3.1 焊縫邊緣法線方向的確定
        3.3.2 空間矩焊縫中心檢測(cè)算法
    3.4 本章小結(jié)
第四章 機(jī)器人焊縫自動(dòng)跟蹤設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 系統(tǒng)平臺(tái)搭建
    4.2 機(jī)器人焊接控制模塊
        4.2.1 STEP機(jī)器人結(jié)構(gòu)參數(shù)
        4.2.2 機(jī)器人控制系統(tǒng)
        4.2.3 工業(yè)相機(jī)
    4.3 機(jī)器人焊接自動(dòng)跟蹤控制
        4.3.1 機(jī)器人尋位
        4.3.2 EtherCAT通訊
        4.3.3 EtherCAT通訊程序?qū)崿F(xiàn)
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及結(jié)果與誤差分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 進(jìn)一步的研究工作
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于粒子群算法的攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 郭彤穎,李寧寧,劉雍.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(11)
[2]基于手眼標(biāo)定方程AX=XB的精度影響因素研究[J]. 尚忠義,董明利,李偉仙,李巍.  傳感器與微系統(tǒng). 2017(03)
[3]基于線激光視覺的機(jī)器人焊縫跟蹤魯棒控制方法[J]. 陳忠,鄧汛,李小輝,張憲民.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(08)
[4]一種接觸式焊縫自動(dòng)跟蹤傳感器的設(shè)計(jì)[J]. 崔謙.  自動(dòng)化與儀器儀表. 2016(01)
[5]基于二維局部均值分解的圖像邊緣檢測(cè)算法[J]. 陳思漢,余建波.  計(jì)算機(jī)科學(xué)與探索. 2016(06)
[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(guó)激光. 2015(05)
[7]電容電感復(fù)合橋式焊縫跟蹤傳感器[J]. 洪波,朱亞飛,李湘文,陳宇.  焊接學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]基于谷脊線特征的三維網(wǎng)格模型簡(jiǎn)化方法[J]. 王愛霖,劉弘,張桂娟.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]CCD與CMOS圖像傳感器輻射效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)[J]. 李豫東,汪波,郭旗,瑪麗婭,任建偉.  光學(xué)精密工程. 2013(11)
[10]基于編碼結(jié)構(gòu)光的角焊縫視覺檢測(cè)[J]. 孫大為,蔡艷,佟彤,吳毅雄.  焊接學(xué)報(bào). 2013(07)

博士論文
[1]圖像邊緣檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 曾俊.華中科技大學(xué) 2011
[2]基于視覺伺服的弧焊機(jī)器人焊接路徑獲取方法研究[D]. 周律.上海交通大學(xué) 2007
[3]數(shù)字圖像預(yù)處理與融合方法研究[D]. 李衛(wèi)華.西北工業(yè)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]基于主動(dòng)光視覺傳感的焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 龔國(guó)基.華南理工大學(xué) 2016
[2]視覺引導(dǎo)的焊接機(jī)器人焊縫跟蹤控制技術(shù)的研究與開發(fā)[D]. 閆文才.江南大學(xué) 2014
[3]基于圖像傳感技術(shù)的焊縫跟蹤系統(tǒng)[D]. 黃文怡.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[4]基于圖像處理的檢測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 康濤.西安科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3493840