设定轨迹焊缝的高精度CCD跟踪系统

文中介绍了一种以双线阵ＣＣＤ为传感器,激光二极管为光源的主动式的设定轨迹焊缝的高精度ＣＣＤ跟踪系统。此跟踪系统是一种智能形的成像控制器。它对焊缝的识别精度为３５ｕｍ／１０ｍｍ;对设定轨迹焊缝的识别精度高于３．５ｕｍ／１０ｍｍ,此跟踪系统具有对其金属板坯表面的光学性能、角度变化包容性强和抗强光的特点。     

焊缝射线检测图象的微机处理和识别

介绍一种焊缝射线检测图象的微机处理系统，将其用于缺陷的识别和分类，可进行焊缝图象的自动评定和科学管理。     

电弧传感机器人焊缝跟踪模糊控制系统

以旋转电弧焊炬作为传感器，设计了弧焊机器人焊缝跟踪的模糊控制系统。介绍了弧焊机器人焊缝跟踪系统组成及模糊控制器的具体设计过程，并给出了模糊控制表。通过对V形坡口曲线焊缝的跟踪试验，结果表明，该模糊控制器控制效果良好，跟踪效果达到预期目标。     

基于自适应共振人工神经网络的焊缝类型自动识别方法

介绍一种用自适应共振人工神经网络自动识别焊缝类型的方法。该方法首先根据不同类型的焊缝对电弧光和激光光带的影响, 将弧焊焊缝划分为 ４ 种类型, 在此基础上, 确定焊缝的特征参数, 并组成训练样本数据库, 由此抽取焊缝图像特征。制做 Ａ Ｒ Ｔ２ 人工神经网络分类器, 将 ４ 类焊缝的权值保存在其长期记忆层, 在实际分类时, 用 Ｃ Ｃ Ｄ 摄像机将检测到的焊缝特征参数输入, 处理后得到焊缝类型。对实时焊接过程中的焊缝进行跟踪实验, 跟踪精度在±０５ ｍ ｍ 之内。     

基于ART人工神经网络的焊缝跟踪检测算法

提出一种基于自适应共振理论（Adaptive Resonance Theory）神经网络的焊缝检测算法,其基本原理是把焊缝横截面方向上的灰度分布归结为若干种空间模式,并使之记忆在ART神经网络中的典型空间模式进行匹配程度检验,根据模式分布情况确定出焊缝位置。它是一种能够在强烈的噪声环境中正确地检测出焊缝位置的新的焊缝检测算法。本算法也为在强噪声环境中检测特定的空间模式提供了一条新思路。     

基于图像处理的爬壁机器人焊缝识别与跟踪

基于爬壁机器人移动平台和单目相机的图像采集系统,设计了一种焊后焊缝图像处理方法,将改进的自适应中值滤波算法与灰度形态学方法结合,实现从信噪比较高的图像中提取特征。采用基于边缘检测和Hough变换的焊缝位置提取算法,经测试识别准确率达70%,且单幅图像平均处理时间为200ms,能满足管道爬壁机器人行进过程中的实时焊缝跟踪,并提供了一种引导机器人沿焊缝前进的自主定向方案。     

基于旋转电弧传感的弧焊机器人焊缝跟踪系统

研制了一套基于旋转电弧传感的弧焊机器人空间曲线焊缝智能跟踪控制系统。介绍了系统的硬件构成、软件设计及模糊控制方法。研究了不同焊接位置时，焊接熔池金属对坡口的影响作用，提出采用补偿因子加权处理方法，可有效提高平焊、横焊位置焊缝偏差的识别能力。针对立焊位置的脉冲焊接方法，采用形态滤波技术，通过提取脉冲焊接电流的上包络线，利用一次谐波法准确地对立焊焊缝进行了识别。试验结果表明，该焊缝跟踪控制系统对平焊、横焊及立焊位置的曲线焊缝跟踪效果良好，达到焊接工艺要求。     

机器人焊缝跟踪神经网络控制的研究

研究神经网络技术在弧焊机器人焊缝跟踪过程中的应用,通过神经网络在笛卡尔空间轨迹的补偿作用,确定出基于笛卡尔空间参考轨迹控制的机器人焊缝跟踪神经网络控制器。与传统的关节计算力矩法相比,所设计的神经网络控制器具有良好的控制特性及较强的鲁棒性,焊缝跟踪精度得到了显著的提高。     

一种用于球罐焊接机器人焊缝实时跟踪的线阵CCD传感器

根据球罐焊接机器人焊缝跟踪的要求和特点,设计了一种基于线阵CCD的视觉传感器。传感器所用线阵CCD的分辨率高,光电处理系统均由硬件实现。传感器与焊接机器人组成的焊缝跟踪系统焊缝偏差检测精度好、实时性好,并且可以避免焊接时弧光的干扰,能够满足球罐制造时多层多道焊接焊缝跟踪的工艺要求。     

基于Hough变换的焊缝位置检测技术

对Hough变换的应用技术进行了细致的分析,归纳出了图像域参数与变换域参数的三种对应关系,减少了Hough变换运行时一些盲目的搜索和计算,提高了算法的运行效率。在累加器设计上,应用了三元组数据结构,压缩了累计器的数量。应用Prewitt边缘检测方法和中值滤波技术将图像转换为二值图像,使边缘部分得以增强,噪声得到抑制。在此基础上,提出了一种新的焊缝位置检测方法,该方法不仅能检测出焊缝的偏离距离,而且能检测出焊缝偏离的方向。仿真与实际运行结果表明该方法检测精度高,抗干扰能力强。     

ACQUIRING AND PATTERN RECOGNITION OF SPECTRUM INFORMATION OF WELDING METAL TRANSFER

In order to recognize various metal transfer modes, by the creation of a pattern recognition system for metal transfer mode, five kinds of spectrum signal in gas metal arc welding (MIG, MAG and CO2) are collected and taken as training samples. These samples are pretreated by computer. Several key characteristic parameters of the spectrum signal are creatively extracted, and a corresponding recognition function and a minimum-distance-classifier are constructed. The results show that using this method, the pattern recognition of several kinds of metal transfer mode for the metal gas arc welding can be done successfully. It has good accuracy and recognition precision, basis for controlling the metal gas arc welding metal transfer automatically, and relative important parameters in welding process, such as the frequency of droplet transfer and the approximate diameter of each droplet, can also be obtained.     

基于力觉遥示教焊缝辨识信号数值滤波技术

在基于力觉的遥示教过程中,为克服由于机器人的振动、焊缝表面粗糙不平和焊机电磁场干扰等因素造成焊缝的辨识力信号不稳,基于受力信号变化焊缝辨识模型分析,提出用卡尔曼滤波递推方法对焊缝辨识受力信号进行的滤波处理,建立焊缝受力信号滤波数学模型.通过模型的状态方程、观测方程、状态预报滤波、滤波增益矩阵和预报状态的协方差矩阵,完成对下一时刻受力信号准确预报.试验表明,卡尔曼滤波使焊缝受力信号状态估计的误差变小,增加焊缝辨识受力信号检测精度,进而可以提高遥控焊接遥示教焊缝辨识精度.     

采用微型排水罩的药H焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统

针对水下焊接图像噪声大、清晰度差的特殊情况,设计并研制成功一套药芯焊丝水下焊接的视觉传感焊缝自动跟踪系统.该系统由视觉传感、图像预处理及偏差识别系统,控制系统和执行机构等组成.采用小波多尺度变换进行水下焊缝图像边缘提取,结果保留大多数的细节,得到有利于焊缝位置特征提取的预处理图像,在一种基于二值图像的焊缝中心位置识别算法计算后,得出焊缝偏差.在理论分析视觉传感焊缝自动跟踪系统模型的基础上,设计满足跟踪精度要求的规则自调整模糊算法.对影响跟踪系统精度的因素进行分析,并采用相应的措施以提高系统的精度.通过药芯焊丝湿法水下焊接焊缝自动跟踪试验表明,采用规则自调整模糊控制能够达到较高的焊缝跟踪精度.在斜线、折线和曲线三种不同形状待焊焊缝的跟踪试验中,系统都能满足药芯焊丝水下自动焊接的要求.经过改进微型排水罩,进行微型排水罩局部干法药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪试验,采用规则自调整模糊控制,不仅得到满意的焊缝跟踪效果,还改善焊缝成形质量.     

摆动式焊缝自动跟踪电弧传感器的研制

介绍了焊缝自动跟踪系统的组成及电弧传感器的工作原理;针对熔滴过渡所产生的高频干扰,设计了二阶巴特沃思低通滤波器对传感信号进行滤波,取得了良好的滤波效果;利用离散积分求差值的方法对焊枪左摆和右摆过程中的电流进行离散积分,通过比较积分差值判断焊枪偏移方向和偏移量。针对焊接过程中具有非线性、时变性等特征,很难建立跟踪过程的精确数学模型,采用了参数自调整的模糊控制方法对系统进行控制,明显的改善了系统的性能。