基于激光視覺(jué)的焊縫跟蹤及糾偏系統(tǒng).pdf

1、本文是在示教型焊接機(jī)器人的平臺(tái)上，針對(duì)其不能在焊接過(guò)程中實(shí)時(shí)糾正焊縫偏差導(dǎo)致焊接精度較低的問(wèn)題，綜合國(guó)內(nèi)外焊接機(jī)器人發(fā)展及研究現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)焊接機(jī)器人技術(shù)與傳感技術(shù)密不可分，而在眾多傳感方式中激光視覺(jué)傳感獲得的焊縫信息量最大且精度較高，因此本文提出了在示教機(jī)器人的基礎(chǔ)上增加激光視覺(jué)模塊來(lái)提高原示教型焊接機(jī)器人的焊接精度。本文主要工作如下：
　　(1)對(duì)基于激光視覺(jué)的焊縫跟蹤及糾偏系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件方案設(shè)計(jì)，在硬件上，對(duì)激光視覺(jué)模塊的硬

2、件進(jìn)行選型，包括了工業(yè)相機(jī)、光學(xué)鏡頭、激光傳感器及窄帶濾光片，除此以外，為了在焊接時(shí)能對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行有效的保護(hù)，本文設(shè)計(jì)了激光視覺(jué)系統(tǒng)保護(hù)裝置。
　　(2)系統(tǒng)的圖像處理軟件是在VS2008和OpenCV平臺(tái)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，其處理過(guò)程主要分為圖像預(yù)處理和圖像后處理，圖像預(yù)處理的目的是對(duì)焊縫圖像進(jìn)行除噪和增強(qiáng)光帶條紋信息，主要包括的處理方法有：高斯濾波，直方圖均衡化以及圖像二值化。
　　(3)經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理，得到清晰的光帶條紋之

3、后，進(jìn)行了圖像后處理，首先確定了焊縫圖像的感興趣區(qū)域，縮小了圖像處理的范圍，為后續(xù)圖像處理提高處理速度；然后，通過(guò)圖像細(xì)化的方法得到焊縫圖像中光帶條紋的中心線；最后，通過(guò)斜率法來(lái)提取焊縫圖像的特征點(diǎn)，并對(duì)提取的結(jié)果進(jìn)行了分析和圖像誤差計(jì)算。
　　(4)在分析標(biāo)定原理的基礎(chǔ)上，通過(guò)相機(jī)標(biāo)定確定相機(jī)圖像坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，并得到系統(tǒng)標(biāo)定誤差，上位機(jī)與示教型焊接機(jī)器人控制器TMS320F2812通過(guò)RS232串口建立通信方式。