外文翻譯--關(guān)節(jié)機器人對基于視覺反饋控制的激光焊接的焊縫追蹤（中文）

1、中文 中文 2940 字關(guān)節(jié)機器人對基于視覺反饋控制的激光焊接的焊縫追蹤 關(guān)節(jié)機器人對基于視覺反饋控制的激光焊接的焊縫追蹤出處： 出處：Intellige. & Automation, LNCIS 362, pp. 281–287, 2007摘要 摘要：激光焊接對于機器人軌跡精度有相當(dāng)高的要求。為了提高機器人激光焊接時的動態(tài)軌跡精度，人們基于立體視覺反饋控制的原理提出一種新的三維焊縫追蹤的方法。這種方法建立了一種可視反饋控制系統(tǒng)

2、，在該系統(tǒng)中有兩個集中于一點的相機被安裝在工業(yè)機器人的后面。人們建造了一種具有坐標(biāo)系統(tǒng)的工具以便把機器人最終環(huán)節(jié)的位置轉(zhuǎn)移到該工具上。人們提出了一種 GPI 轉(zhuǎn)移方法，這種方法是利用雙目望遠(yuǎn)鏡可視技術(shù)和一種逐行選配的修改法則來計算激光焦點和焊縫的位置，它使得激光焦點和焊縫之間的動態(tài)軌跡錯誤可以計算出來。人們最終控制機器人的移動，并且在機器人運動學(xué)的基礎(chǔ)上盡可能減少運動軌跡的錯誤。實驗結(jié)果表明，這種方法能有效改善用于激光焊接的工業(yè)機器人

3、的運動軌跡的精度。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人，視覺反饋，焊縫跟蹤，軌跡精度。1 引言 引言目前，賣給客戶的關(guān)節(jié)機器人僅僅能夠保證位置精度而不能保證運動軌跡。然而，隨著制造加工業(yè)的發(fā)展，一些高速和高精度的工作，例如激光焊接和切割，對軌跡精度有十分高的要求。此外，在嚴(yán)格地結(jié)構(gòu)化環(huán)境下目前的工業(yè)僅能夠在預(yù)定的命令下移動，這限制了他們的應(yīng)用范圍。人們提出了許多研究計劃來改善機器人在人們所認(rèn)識的環(huán)境下的能力。作為一個重要的測量方法，視覺對改善工業(yè)

4、機器人在人們所認(rèn)識的不同的環(huán)境下的能力起著重要作用。參照文獻［1］ ，人們以位置為基礎(chǔ)建造了一種具有可視伺服系統(tǒng)的工業(yè)機器人，并且提出了一種運算法則，當(dāng)事先知道物體一些特征點的距離時，利用這種法則就可以用一臺照相機估計出物體的位置和外形。參照文獻［2］ ，基于 eye-in-hand 的可視伺服結(jié)構(gòu)，物體的平面移動軌跡實現(xiàn)了一種 eye-on-object 的方法。參照文獻［3］ ，有這樣一個問題：機器人最終環(huán)節(jié)的真實位置與人們用空間路

5、徑規(guī)劃和圖像基礎(chǔ)控制的方法所預(yù)期的位置相差很遠(yuǎn)。參照文獻［4］ ，人們開發(fā)了一種工業(yè)火焰跟蹤系統(tǒng)來切割視覺上的平面圖形。T.－J.小湖等人 （艾德)： 機械手。焊接處。 ， Intellige。＆自動化、 LNCIS 362, pp. 281–287,2007. springerlink.com Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2007在本文中，為了改善激光焊接機

6、器人移動軌跡的準(zhǔn)確度，在軌跡追蹤的過（u0，v0）--圖像坐標(biāo)系中的中心點Sx,Sy—一個圖素的寬與高，mmf—凸透鏡的焦距，mm（CLXi，CLXi，CLZi）--在{CL}中直線上一點的坐標(biāo)系在{CL}中空間直線的等式如下：(2)nZ ZmY YlXCLCLCLCLCLCL0 0 0 X ? ? ? ? ?其中，(CLXi，CLYi，CLZi)--{CL}中線段上一點的坐標(biāo)系，mm（CLl，CLm，CLn）--在{CL}中被檢測線段

7、的方向矢量，mm控制系統(tǒng)的提出是為了通過移動工業(yè)機器人來控制軌跡線上的激光焦點。為了控制機器人的運動，軌跡線上的起始激光焦點應(yīng)預(yù)先計算出來。因為，焊接線的曲率通常很小，所以，焊接線被近似的看成是由許多直線組成的。起始發(fā)現(xiàn)的問題變成計算直線中激光焦點 M 的起始點 N。構(gòu)建一個覆蓋點 M 的平面并且與軌跡線垂直。因此，平面與軌跡線的交點就是起始點。(3)? ? ? ? ? ?? ?? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ?nZ ZmY

8、YlX XZ Z n Y Y mCLCLCLCLCLCLMCL CLMCL CL0 0 0MCL CL 0 X X- l其中， （CLXM，CLYM，CLZM）--在{CL}中激光焦點的坐標(biāo)系，mm通過等式（3）就可以獲得{CL}中起始位置（CLXN，CLYN，CLZN） 。3 轉(zhuǎn)置計算 置計算改變起始位置的坐標(biāo)系，以及從{CL}到{T}的激光焦點，然后，通過{T}中的Jacobian 矩陣在共同的空間中計算轉(zhuǎn)化后的坐標(biāo)系。如下所示構(gòu)建