基于圖像技術(shù)的焊接機(jī)器人視覺算法研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)核電站所采用的焊接工藝基本為大坡口的手工焊和半自動(dòng)焊接方法，對(duì)于核島主冷卻劑管道厚壁大管件而言，往往一個(gè)對(duì)接焊縫需要數(shù)位焊工通過(guò)連續(xù)數(shù)日的高強(qiáng)度施焊才能完成且質(zhì)量難以保證。國(guó)內(nèi)的部分核電安裝企業(yè)為了解決這個(gè)問(wèn)題引進(jìn)了自動(dòng)焊接機(jī)器人。焊接機(jī)器人通過(guò)接觸式傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)焊縫的偏差來(lái)調(diào)整焊炬的位置，但其有跟蹤精度不高、對(duì)坡口加工要求高的缺點(diǎn)。視覺傳感器具有跟蹤精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的特點(diǎn)，再結(jié)合現(xiàn)代圖像處理技術(shù)能夠很好的完成焊縫偏差自動(dòng)檢

2、測(cè)、自動(dòng)跟蹤的任務(wù)。本文主要對(duì)主管道焊縫圖像處理算法和焊縫偏差控制器的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。 本論文對(duì)焊縫圖像處理的方法進(jìn)行對(duì)比分析，找出了適合主管道焊縫圖像提取的算法。首先，焊縫圖像經(jīng)過(guò)快速中值濾波除去圖像的噪聲干擾，然后利用基于迭代閾值分割和輪廓提取的邊緣檢測(cè)算法提取完整焊縫圖像邊緣信息，最后利用改進(jìn)的Hough變換算法找出焊縫的左右邊緣，進(jìn)一步計(jì)算出焊炬的偏差大小和方向?yàn)槠畹恼{(diào)整打下了基礎(chǔ)。模糊自適應(yīng)PID控制充分結(jié)合普通PID

3、控制和模糊邏輯控制的優(yōu)點(diǎn)，是在一般PID控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上附加一個(gè)模糊控制規(guī)則環(huán)節(jié)對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行在線修改的自適應(yīng)控制系統(tǒng)，具有動(dòng)態(tài)性能好、上升時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。本文采用自適應(yīng)模糊PID控制作為焊縫偏差控制器，利用Matlab軟件對(duì)控制器性能加以動(dòng)態(tài)仿真，結(jié)果表明模糊PID控制器的控制性能優(yōu)于PID控制性能。 本論文的研究結(jié)果為進(jìn)一步改進(jìn)主管道焊接機(jī)器人焊縫跟蹤的方式提供了技術(shù)準(zhǔn)備。隨著國(guó)家核電投入的加大，加快施工安裝機(jī)械的自動(dòng)化改造