基于线结构光视觉的六轴机器人焊缝跟踪研究

《基于线结构光视觉的六轴机器人焊缝跟踪研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于线结构光视觉的六轴机器人焊缝跟踪研究作者姓名邓汛学科专业机械电子工程指导教师陈忠副教授所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2016年4月Researchon6-DofRobotSeamTrackingBasedonStructuredLightVisionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：DengXunSupervisor：Prof.ChenZhongSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China专分类号：ＴＰ２４２学校代号：１０５６１

2、４２０３学号：２０１１００４７华南理工大学硕±学位论文■Ｉ基于线结构光视觉的六轴机器人焊缝跟踪硏究作者姓名：：邓讯指导教师姓名、职称陈忠副教授申请学位级别：工学硕±学科专业名称：机械电子工程研究方向；机器人及其视觉应用论文提交日期；２０１６７：２０１６年４月２１日论文答辩日期年６月日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员；＜主席：Ｘ个柯委员：１部香朵＾华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交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Ｗ标注引用的内

3、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：沛日期：年＾月多日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：，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可Ｗ公布学位论文的全部或部分内容，可ｙＡ允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位

4、一论文本。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。学位论文属于：囚□保密，在年解密后适用本授权书。不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊（光盘版）电子杂志社全文出版和编入ＣＮＫ上Ｉ《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。．（请在＾＾＞１相应方框内打。心＂）化作者签名：ｙｆ承曰期：之。年备巧８目指导教师签名：Ｉ承私日期：‘右、心摘要在现代焊接制造中，示教再现型焊接机器人难以满足高精度、高效率的生产要求，机器人焊接自动化已经成为了必然趋势。目前，基于线结构光传感器的方

5、法以其测量精度高和抗干扰性好等优点成为了最为有效的焊缝跟踪方式并受到了广泛的关注。本文对基于线结构光视觉的六轴机器人焊缝跟踪进行了研究，主要工作包括以下几个方面：1）机器人焊缝跟踪系统的标定研究分析了线结构光视觉模型的测量原理，采用一种直接标定法求解线激光平面方程。针对这一多系统相互关联的复杂标定问题，分析各子系统之间的连接关系，利用标定好的视觉系统和机器人系统作为测量工具，完成整个机器人焊缝跟踪系统的标定。2）焊缝图像特征点的检测算法研究对当前的焊缝图像特征点检测技术进行了分析与研究，在嵌入式开发平台下设计了一套完善的图像处理算法。经过简单的图像预处理后，通过一种快速准确的提取

6、算法进行条纹中心线的提取，利用直接交点法以及一种端点检测法实现条纹特征点的识别。并且在各种干扰条件下进行检测实验，考察了图像处理系统的实时性和可靠性。3）焊缝跟踪方法研究针对折线型焊缝提出了一种基于预测量的焊缝跟踪方法，通过焊缝轮廓预测量、拐点识别与拐角辨认以及实时焊缝跟踪三个步骤解决了线性插补算法在拐角处产生的轨迹变形失真问题。同时，引入自动校正算法减小实际生产中由于装配误差带来的影响，确保系统在受到外界干扰时仍具有较好的稳定性和精度。4）机器人焊缝跟踪实验与分析设计并搭建了实验平台，通过实验验证了系统标定方法的正确性、视觉测量系统的准确性以及自动校正方法的有效性。分别采用直线

7、插补方法与本文提出的焊缝跟踪方法在不同速度状态下进行了焊缝跟踪实验与对比分析，据此评估了机器人焊缝跟踪系统的跟踪性能。关键词：线结构光；焊缝跟踪；机器视觉；工业机器人IAbstractInthemodernweldingmanufacturing,itisdifficulttomeettheproductionrequirementsonhighqualityandefficiencywithteaching-playbackweldingrobots,anditisacerta