第6章焊缝跟踪技术分解.ppt

第6章 焊缝跟踪技术 激光扫描视觉传感器原理 焊缝类型识别和特征提取 机器人直接视觉跟踪系统实现 一、激光扫描视觉传感器原理 基于三角测量原理 需标定的摄像机内参数有 (cx, cy)，sx，sy，k及f 等六个参数 标定 xu,yu,cx,cy：像素坐标Ou sx, sy：单位距离上的像素点 1.激光发生器 2.CCD成像靶面 3.CCD摄像机透镜 4.被测平面 h D P F1 F 1 3 4 f ΔZ 2 β FF1=I O 1.跟踪传感器 2.焊枪 3.激光扫描扇面 4.CCD 5.镜头 6.激光发生器 7.激光扫描线 θ y = h tgθ θ：激光扫描的角度 h 二、焊缝类型识别和特征提取 Y型坡口剖面模型 激光扫描Y型坡口轮廓线 采集激光扫描图像 低层处理（滤波） 中层处理（曲线拟合、特征提取） 计算高度h和Y向偏差Δ Δ h V/Y型坡口接头轮廓模式示意图 搭接接头轮廓模式示意图 对接无坡口轮廓示意图 角接/船行焊轮廓示意图 跟踪前，必须已知坡口形式 三、机器人视觉跟踪系统实现 视觉传感的弧焊机器人系统构成示意图 轨迹修正 轨迹插补步距 示教轨迹 实际轨迹 Δ1 Δ2 P i-1 P i Pi-2→Pi-1：Δ1≤ ε 所以，不进行轨迹修正 Pi-1→Pi ： Δ2≥ ε 进行轨迹修正 Pi-2 姿态修正 姿态修正较复杂，一般传感系统不采用 ε ：设定偏差 0.2-0.3 mm 修正后轨迹 激光扫描焊缝跟踪传感器 传感器控制系统 长征系列火箭贮箱箱底机器人自动焊接系统 双目视觉导引/跟踪、熔透控制传感器系统 双目视觉导引/跟踪、熔透控制传感器系统 基于视觉传感的多机器人智能化焊接系统 平面S型曲线焊缝导引/无电弧轨迹规划 平面S型曲线焊缝导引/无电弧轨迹规划过程图像处理 空间曲线焊缝导引 平面S型曲线自动导引/轨迹规划和焊接过程