第6章-焊缝跟踪技术.ppt

第第6 6章章 焊缝跟踪技术焊缝跟踪技术1.激光扫描视觉传感器原理激光扫描视觉传感器原理2.焊缝类型识别和特征提取焊缝类型识别和特征提取3.机器人直接视觉跟踪系统实现机器人直接视觉跟踪系统实现1.一、激光扫描视觉传感器原理基基于于三三角角测测量量原原理理2.需标定的摄像机需标定的摄像机内参数内参数有有(cx,cy)，sx，sy，k及及f 等六个参数等六个参数 标定标定xu,yu,cx,cy：像素坐标：像素坐标Ousx,sy：单位距离上的像素点：单位距离上的像素点3.1.激光发生器激光发生器 2.CCD成像靶面成像靶面 3.CCD摄像机透镜摄像机透镜 4.被测平面被测平面 hDPF1F134fZ2FF1=IO4.1.跟踪传感器跟踪传感器 2.焊枪焊枪 3.激光扫描扇面激光扫描扇面 4.CCD 5.镜头镜头 6.激光发生器激光发生器 7.激光扫描线激光扫描线 y=h tg ：激光扫描的角度激光扫描的角度h5.二、焊缝类型识别和特征提取Y型坡口剖面模型型坡口剖面模型激光扫描激光扫描Y型坡口轮廓线型坡口轮廓线1.采集激光扫描图像采集激光扫描图像2.低层处理（滤波）低层处理（滤波）3.中层处理（曲线拟合、中层处理（曲线拟合、特征提取）特征提取）4.计算高度计算高度h和和Y向偏差向偏差h6.V/Y型坡口接头轮廓模式示意图型坡口接头轮廓模式示意图搭接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对接无坡口轮廓示意图角接角接/船行焊轮廓示意船行焊轮廓示意图图跟踪前，必须已知坡口形式跟踪前，必须已知坡口形式7.三、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视觉传感的弧焊机器人系统构成示意图8.轨迹修正轨迹修正轨迹插补步距轨迹插补步距示教轨迹示教轨迹实际轨迹实际轨迹12P i-1P iPi-2Pi-1：1 所以，不进行轨迹修正所以，不进行轨迹修正Pi-1Pi：2 进行轨迹修正进行轨迹修正Pi-2姿态修正姿态修正姿态修正较复杂，一般传感系统不采用姿态修正较复杂，一般传感系统不采用：设定偏差：设定偏差 0.2-0.3 mm修正后修正后轨迹轨迹9.激光扫描焊缝跟踪传感器激光扫描焊缝跟踪传感器传感器控制系统传感器控制系统10.长征系列火箭贮箱箱底机器人自动焊接系统长征系列火箭贮箱箱底机器人自动焊接系统11.双目视觉导引双目视觉导引/跟踪、熔透控制传感器系统跟踪、熔透控制传感器系统12.双目视觉导引双目视觉导引/跟踪、熔透控制传感器系统跟踪、熔透控制传感器系统13.基于视觉传感的多机器人智能化焊接系统基于视觉传感的多机器人智能化焊接系统14.平面平面S型曲线焊缝导引型曲线焊缝导引/无电弧轨迹规划无电弧轨迹规划15.平面平面S型曲线焊缝导引型曲线焊缝导引/无电弧轨迹规划过程图像处理无电弧轨迹规划过程图像处理16.空间曲线焊缝导引空间曲线焊缝导引17.平面平面S型曲线自动导引型曲线自动导引/轨迹规划和焊接过程轨迹规划和焊接过程18.19.20.