车身焊点质量检测机器人视觉定位系统

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1、学校代号10532学号S1209W425分类号TP249密级公开工程硕士学位论文车身焊点质量检测机器人视觉定位系统学位申请人姓名张彬彬培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称孙炜教授翟守忠高工学科专业控制工程研究方向智能控制与模式识别论文提交日期2015年4月20日湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈巧的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文

2、中＾＾＾明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：＞１公丰｛月Ｖ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查閒和借阅。本人授权湖南大学可｜＾｜将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可ｌｉｉ■采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保豁０。＂＂（请在抖

3、上相应方框内打Ｖ）非吟啤作者签名：日期；＞啤／月Ｖ日导师签名日期＇：化年心６月２／日学校代号：10532学号：S1209W425密级：公开湖南大学工程硕士学位论文车身焊点质量检测机器人视觉定位系统学位申请人姓名：张彬彬导师姓名及职称：孙炜教授翟守忠高工培养单位：电气与信息工程学院论文提交日期：2015年4月20日论文答辩日期：2015年5月16日答辩委员会主席：李树涛教授RoboticVisualPositioningSystemtodetecttheQualityoftheSolderJointonV

4、ehicleBodybyZHANGBinBinB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinControlEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorSUNWeiAndSeniorEngineerZHAIShouzhongApril,2015车身焊点质

5、量检测机器人视觉定位系统摘要焊接是汽车生产的一个重要环节，汽车上数以千计的焊点对车身的刚度、安全性能、承载能力及舒适性起着决定性作用，但是由于焊接电极磨损、板料表面附有污垢等多种原因，车身焊点质量常常受到影响，因此为了保证汽车车身性能，在汽车生产的过程中必须对焊点质量进行检测。然而，当前车身焊点质量检测方法的自动化、智能化水平比较低，已无法适应汽车生产的需要，这一局面迫切需要改变。本文将机器人技术引入车身焊点质量检测领域，与先进的超声波焊点检测质量方法相结合，可以在保证检测准确性的同时大大提高车身焊点质量检测的自动化

6、、智能化水平。将机器人技术运用于车身焊点质量检测的过程中，车身焊点的定位是关键的一步。因此，本文将车身焊点质量检测机器人的视觉定位系统作为研究的重点。本文的主要研究内容如下：⑴构建机器人系统平台，机器人本体选用日本安川公司的MOTOMAN-MH12型机器人，以以太网作为机器人系统间的通信方式；搭建了机器人系统软件架构。⑵根据车身焊点外缘轮廓近似成圆形的特点，提出将得到车身焊点外缘轮廓中心世界坐标系坐标作为车身焊点质量检测机器人的视觉定位任务，并提出了相关设计要求。分析了现有视觉定位方式的优缺点，参照实际工程应用需求，

7、决定采用基于位置的单目eye-in-hand视觉定位方式，搭建视觉定位系统平台。⑶根据搭建的视觉定位系统平台建立了视觉定位模型，并分析了模型内各个坐标系之间的关系。在建立的模型的基础上，提出了基于机械臂末端的单目立体视觉三维重建方法；分析了视觉定位所需的摄像机内外参数及确定这些参数的方法；通过图像处理提取出了在三维重建过程中需要的焊点中心像素坐标。⑷根据已构建的视觉平台及确定的视觉定位方法，在Windows操作系统下，利用VC++6.0开发环境完成了系统软件设计，通过相关实验，验证了系统的准确性、可行性，符合设计要求

8、。关键词：汽车；焊接；质量检测；视觉定位II工程硕士毕业论文AbstractWeldingisanimportantlinkinvehicleproduction.Thousandsofsolderjointonavehiclebodyplayacrucialroleinthestiffness,safetyperformance,loadca