基于机器视觉焊接轨迹搜索算法

传统的焊接机器人一般采用示教再现的方法获取焊接轨迹,为确保这种工作模式能够实施,需要在前工序中采用人工点焊完成工件的定位,这将引起定位误差,使实际轨迹偏离示教轨迹. 针对该问题,提出了基于机器视觉焊接轨迹搜索算法. 基于几何形状的金字塔分层模板匹配技术,计算偏移量和旋转量从而校正示教轨迹. 结果表明,该算法具有较高的精度和效率,能满足机器人自动搜索轨迹对实时响应的要求. 工业应用表明,在实际焊接中,当焊接工件在X轴和Y轴方向有±5.5 mm的偏移量、在XOY平面上有8°的旋转角度时,该算法仍能准确搜索到焊接轨迹.     

基于NURBS的复杂曲线多轴运动控制轨迹生成的研究

为了提高具有复杂曲线形状产品的设计和加工水平,在NURBS曲线建模理论的基础上,借助于MATLAB数学计算软件建立了复杂曲线的数学模型,并对生成的复杂曲线进行了多轴控制轨迹生成的研究。结果表明:生成的复杂曲线具有较高的精度和生成速度,能够对实际产品的数控加工起到一定的指导作用。     

基于轨迹曲线、工件曲面的焊接热源控制方法

目前焊接数值模拟软件均采用简单的移动热源模型,移动轨迹和热源姿态仅为直线和规则圆形,不能满足具有复杂焊缝轨迹曲线的复杂结构的焊接数值模拟。本文以曲面、曲线微分几何以及坐标变换理论为基础,建立一套针对复杂轨迹曲线、曲面的热源姿态控制方法和算法,并利用数值模拟软件进行求解验证。     

基于机器视觉的装配线上零件识别的研究

文章介绍了用于装配线上零件自动识别的方法,选取零件的颜色特征与几何形状特征,将两者组合成有意义的图像特征,作为识别零件的依据,本文针对实际的目标图像,通过对其进行图像预处理,再经过边缘检测求得零件的形状参数,重心坐标和零件的方向,获得零件图像的识别信息。实践表明,该算法简单,速度快,抗干扰能力强,能满足实际使用的要求。     

基于机器视觉的工件识别系统

针对生产制造过程中枯燥的零件识别、分拣等工作,利用Lab VIEW建立了具有机械视觉的识别系统。通过对工作区内零件进行图像采集、处理,甄别不同形体的零件以实现零件的分拣工作,可以极大促进生产的自动化程度,提高生产率。最后通过实验验证了设计的实用性。     

基于视觉方法的焊接变形测量研究

针对焊接中的热变形测量的问题,提出基于视觉方法来进行检测的方案,并进行理论推算,证明了该方法的可行性。通过利用数码拍照为试验手段来代替视觉的方法,且对获得图像提出了基于MATLAB图片处理及测量的算法,对比得出焊接变形。结果表明:MATLAB算法提出的结果能和理论推导相符合,采用视觉测量方法能检测焊接变形。     

基于机器视觉的多类型工件测量系统研究

综合应用光电技术、数字图像处理技术和计算机技术,以薄片型机械零部件为主要测量对象,开发-套工件尺寸测量系统,主要包括照明系统、图像采集系统、图像处理系统和尺寸测量系统.根据检测要求,采用Canny算法进行边缘检测粗定位和8个方向模板的改进亚像素检测技术获得工件精确轮廓信息,再对轮廓进行分割和选择,采用Hough变换完成...     

基于STL数据模型的NURBS刀轨生成算法

为了提高数控加工的加工效率,提出了一种适用于STL数据模型的NURBS刀轨生成算法。由刀触点计算无干涉直线刀轨的刀位点;采用最小二乘法将刀位点拟合成NURBS切削刀轨,在拟合过程中,计算拟合偏差及投影点参数,并用投影点参数对刀位点参数进行修正。在切削刀轨之间采用NURBS曲线过渡;通过调节节点矢量,使得切削刀轨和过渡刀轨在连接处保持C1连续。实验结果表明,采用文中算法生成的NURBS刀轨具有较少的控制顶点、较高的拟合精度以及较好的光顺性。     

应用机器视觉的工件表面质量检测

工件在传输工程中不可避免地发生旋转和平移,快速准确地将检测工件与标准工件图像中的目标对准是应用的关键。为此,本文研究了应用机械视觉进行工件表面质量检测的方法,提出了以工件目标的角点为识别特征,结合遗传算法快速确定变换参数的目标对准算法,在此基础上建立了一个应用机器视觉技术的工件表面质量实时检测系统。检测结果表明,该方法能有效地从各种旋转、平移后的待检测图像中实时检测出缺陷工件。     

基于机器视觉多目标工件分类识别和定位研究

为实现对随机摆放的多类型工件进行分类识别和定位,提出一种基于连通域Blob分析与神经网络分类器相结合的方法。该方法运用机器视觉技术,以Halcon软件为试验检测平台,通过Blob分析提取工件的特征信息实现定位,并且应用提前训练好的神经网络分类器对多类型工件进行分类识别。试验结果表明:相比传统模板匹配和定位算法,该多工件分类识别和定位方案识别准确率达到100%,定位精度提升0.7 mm,识别和定位时间减少8.735 ms,具有更好的多工件识别定位效果,有一定的应用前景和推广价值。     

复杂纹理工件的位姿检测方法研究

针对工业检测中一类具有平面特征的复杂纹理金属工件的位姿检测问题,使用双目视觉和DLP投影仪,将工件的局部特征作为检测重点,提出一种投影差分多线结构光的方法,使差分结构光的中心线相互补偿,减少提取光条中心线出现异常点的概率。运用极线约束特征点行对齐的特性,设计无编码双目结构光系统特征点匹配方法,提高提取平面特征点的稳定性。利用Tukey权重函数改进拟合算法,进一步提升工件被测平面拟合精度和提取工件边缘和角点的准确度,解决了传统拟合模型算法权重分配不合理的问题。经三轴精密滑台实验,并与高精度三坐标仪对比检测结果,验证该方法可以满足高精度三维测量的需求。     

基于NURBS曲线的快速生成产品特征线的方法研究

探讨了特征线在产品设计中的重要作用,研究传统NURBS(非均匀有理B样条)曲线形状调整的常用方法,提出一种通过改变NURBS曲线控制顶点的分布调整曲线形状的新方法,通过实例证明该方法能快速、精确地生成产品特征线.     

基于机器视觉的工件的在线检测

利用HALCON软件提供的算子对摄像机内、外参数和机器人"手眼"系统进行标定,在此基础上结合视觉检测技术提出了一种工件在线缺陷检测的方法。该方法是根据触发时刻的空间位置来确定抓取时刻工件位置的一种空间相量平移方法,接着利用图像处理软件发出的电信号来控制机械手来完成缺陷工件的动态抓取工作。最后利用C++完成人机界面的设计,经调试可完成实时在线检测、可达到生产要求精度。     

基于NURBS的航空发动机叶片焊接修复的轨迹规划

由于航空发动机叶片截面形状复杂,焊接修复精度高,采用基于非均匀有理B样条曲线(non-uniform rational B-spline,NURBS)方法进行轨迹规划.利用NURBS曲线分别表示叶片截面的前缘、尾缘、叶盆和叶背等四部分曲线,经过升阶整合处理,获得统一表达式,从而进行基于NURBS的曲线插补.综合弓高误差、法向加速度和编程进给速度对焊接速度和精度的影响,实现了进给速度的自适应控制.提出了一种分段前瞻控制,简化了前瞻算法,提高了前瞻效率.最后通过仿真试验验证该算法的可行性和焊接精度.结果表明,该算法是可行的,具有良好的焊接精度.     

视觉传感技术在机器人智能化焊接中的研究现状

随着我国《中国制造2025》战略实施,焊接制造领域经过"两化"融合的推动,正朝数字化、信息化、智能化制造转型,进而使焊接制造过程的信息需求量显著增加。围绕上海交通大学智能化焊接与材料精密制造研究所近年来在智能化焊接领域所取得的成果和关键技术应用等展开讨论,内容涉及基于视觉传感的焊接路径自主导引与规划、焊接动态过程液态熔池的智能表征和基于视觉传感的焊接全场高温应变的在线测量及多尺度计算。上述研究成果的工程应用,一定程度上丰富和发展了焊接智能化技术领域的内涵。期望展示的焊接视觉智能化传感研究成果为焊接智能制造的发展抛砖引玉。     

基于机器视觉的工件分拣及上下料系统

为了解决传统工业机器人无法对多个不定位姿的工件进行分拣抓取的问题,搭建一套基于机器视觉的零件分拣及上下料系统。所搭建系统能够较准确地对铝件和有机玻璃件进行分拣,并对工件的位姿进行识别,最后将结果换算到机器人的世界坐标系下,对工件进行准确抓取和上下料。其中针对工件的分拣,提出了通过条形码进行识别分拣的方法,此方法简单有效,快速便捷。对与背景对比度不高的透明有机玻璃件的位姿识别,提出一种自适应调参线性变换方法,从而准确识别出透明件的位姿信息。经实验测试,所搭建系统具有较高的准确性。     

机器人焊接轨迹自动跟踪视觉技术研究

针对目前机器人焊接常用的自动跟踪视觉技术方法之不足,即传统的主动视觉方法难于识别空间几何特征不明显的结构,而被动视觉方法又过于依赖灰度梯度特征,在阐述分析焊缝跟踪视觉技术实际应用情况的基础上,提出了利用焊缝纹理特征的视觉检测新思路,给出了基于纹理特征匹配和纹理分割的二种实现方法,并就具体的焊缝图像分析算法的可行性和适用性进行了研究和验证.所提出的在线视觉技术方法为更好地实现机器人多层多道电弧焊接轨迹自动跟踪提供了新的途径.     

基于机器视觉的工件装配快速定位方法实现

为解决机器视觉在生产加工装配中的定位问题,提出基于Vision Master和小步长天牛须算法的快速定位方法。采用最小二乘圆拟合对图像进行ROI区域提取;采用Sobel算子对待定位图像进行边缘处理,并对定位工件建立数学模型;为抑制图像复杂背景的干扰,通过傅里叶正反变换对图像进行滤波处理;通过小步长天牛须算法对模型进行求解。利用所提方法对不同型号、不同类别工件进行装配。结果表明：该方法定位准确率达到98.57%以上,误差控制在1.5%以下,满足实际装配要求,可有效解决装配过程中定位问题,具有实际应用价值。     

不规则曲线轨迹自动焊接机床的设计

本文介绍了Ｋ－９０摩托车架自动焊接机床的组成、工作原理及设计要解决的几个主要问题。