基于双模控制的焊接机器人焊缝自动跟踪系统

该文提出了一种基于双模控制的焊接机器人焊缝自动跟踪系统.系统中应用新一代激光焊缝传感器测量焊缝的位置,并采用Fuzzy-P双模分段控制进行焊缝的纠偏.系统中采用DSP作为核心控制器产生控制信号,驱动焊枪横向步进电机和纵向步进电机动作,实现焊接机器人焊枪对焊缝的实时自动跟踪.实验证明,基于双模控制的焊缝自动跟踪系统可以实现焊接机器人焊枪对焊缝的实时自动跟踪.该系统完全满足实际焊接工程的需要.     

焊接机器人曲线焊缝的自动跟踪控制

为实现焊接机器人对曲线焊缝的自动跟踪,提出一种简便的位姿实时调整策略和协调视觉跟踪与机器人运动的视觉伺服控制方法。建立了曲线焊缝视觉跟踪过程中焊接机器人期望位姿的数学模型;设计了一种上下层结构的模糊视觉伺服控制器,通过建立焊缝特征点像素坐标偏差与末端轴旋转角度之间的关系模型,动态确定模糊论域的大小,在机器人期望位姿的基础上仅仅通过调整末端轴的旋转量来保证图像特征点始终存在于相机视场内。通过模拟焊接机器人自动跟踪曲线焊缝的实验,验证了所提策略与方法的有效性。     

轮式移动焊接机器人弯曲焊缝跟踪控制

分析了轮式移动焊接机器人弯曲焊缝轨迹跟踪问题,建立了机器人的数学模型,采用基于积分backstepping时变状态反馈方法设计了控制器,利用Laypunov方法证明系统是镇定的。针对旋转电弧传感器仅能检测单方向偏差的情况,根据焊枪前端上一时刻和当前时刻的位置对跟踪轨迹的方位角进行估计。控制器在对机器人速度和角速度控制的同时,还对十字滑块进行了控制,使跟踪更加快速、平滑。最后通过数值仿真和机器人实际运动仿真证明了该方法的有效性。     

高速数字信号处理器在螺旋管焊缝自动跟踪系统中的应用

本文讨论了将高速数字信号处理器TMS320C50（DSP）应用于基于视觉传感的螺旋管焊缝自动跟踪系统之中，从而可以大大提高图像处理的速度和控制的实时性，并且降低对系统主机的速度要求，介绍了高速数字信号处理单元的原理及结构。     

焊缝自动跟踪系统的发展综述

本文综述了国内外现有的用于焊缝跟踪技术的传感器的主要类型及其原理和特点,分析了传感器的发展过程,指出了焊缝跟踪传感器控制系统的发展趋势。     

履带式智能弧焊机器人焊缝跟踪控制系统

针对新型履带式弧焊机器人焊缝跟踪问题进行了实验研究.通过对爬行机器人行走电机的控制完成机器人焊缝跟踪粗调，对十字滑块电机控制完成机器人焊缝跟踪细调，最终实现了机器人焊缝跟踪，实验表明跟踪效果良好．     

基于线激光视觉的机器人焊缝跟踪鲁棒控制方法

为了解决机器人在高速状态下进行焊缝跟踪时在拐角处产生的失真变形问题,提出了一种基于线激光视觉的机器人焊缝跟踪鲁棒控制方法。该方法通过视觉系统的预测量获得焊缝轮廓信息,对焊缝拐点进行识别并辨认拐角区域,对不同的轮廓部分采用不同的控制策略,同时引入自动校正过程,校正实际生产过程中的装配误差。实验结果表明该方法可以实现可靠的检测与跟踪,解决了高速状态下的运动轨迹失真问题,有效地提高了机器人焊缝跟踪的速度与精度,并确保系统在外界干扰的情况下仍能保持准确和稳定的运动,增强了系统的鲁棒性。     

螺旋焊管焊缝自动跟踪微机控制系统

对螺旋焊管焊缝质量的控制是焊管生产中的技术难点。通过对钢板温度与焊缝相对位置之间关系的研究，巧妙地解决了焊缝自动跟踪的技术关键，提高了焊管生产自动化水平。     

移动焊接机器人焊缝跟踪控制研究及仿真

为了解决轮式移动焊接机器人的焊缝跟踪问题,文中从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,采用分段运动学到动力学的方法设计焊缝跟踪控制器。控制算法结合积分Backstepping算法和单层神经元网络控制算法,利用单层神经元网络的自学习和自适应能力克服机器人模型参数部分未知和扰动的影响,使跟踪更加快速、平滑。经MATLAB仿真验证了该控制算法的有效性。     

弧焊机器人焊缝跟踪神经网络控制器

介绍了一种能提高高弧焊机器人焊缝跟踪精度的神经网络控制器,通过神经网络的补偿作用,弥补了由于无法知道机器人精确模型所造成的控制上的误差,不同于机器人控制中传统的网络控制器,本文提出并应用了基于笛卡尔空间轨迹控制的机器人焊缝跟踪神经网络,大大简化了控制算法,计算机模拟及实验表明,该控制器非常适用于只的实际焊接,对于现有机器人,无须改变其控制器内部结构,即可应用该技术,与常用的机器人关节力矩控制法相比     

管道焊接机器人焊枪姿态智能控制系统

该文提出了一种基于专家系统的焊枪姿态智能控制系统,用以解决管道焊接机器人焊枪姿态控制问题。系统中采用ADXRS300微机械陀螺作为焊枪位置传感器,获取焊枪的空间位置后,通过专家系统的经验推理,得到合适的俯仰角,并采用DSP作为控制器驱动焊枪俯仰角步进电机动作,实现对焊枪俯仰角的实时调节。实验结果证明,利用专家系统对焊枪姿态进行智能控制是可行的,可以提高焊接质量。该系统具有广泛的应用前景。     

室内机器人及其路径跟踪网络设计

近年来,室内移动机器人的研究和设计成为关注的焦点。我们采用单片机作为机器人的核心控制器,利用超声波传感器、碰撞传感器、步进电机及其控制芯片Ta8435联合制作开发了机器人实验平台。最后介绍了模糊控制、模糊神经网络,并利用模糊控制和模糊神经网络技术对室内机器人导航中的模糊控制避障和模糊神经网络路径跟踪作了MATLAB仿真研究,达到了预期的目的。     

基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统设计

为了保证机器人能够在保持稳定的情况下,按照规划轨迹执行工作任务,从硬件和软件两个方面,设计了基于Sigmoid函数的机器人鲁棒滑模跟踪控制系统。装设机器人传感器与状态观测器,改装机器人鲁棒滑模跟踪控制器,完成系统硬件设计;综合机器人结构、运动机理和动力机制3个方面,构建机器人数学模型;根据状态数据采集结果与规划轨迹之间的偏差,计算机器人跟踪控制量;依据滑模运动与切换方程,利用Sigmoid函数生成机器人鲁棒滑模控制律,将生成控制指令作用在机器人执行元件上,实现系统的鲁棒滑模跟踪控制功能;在系统测试与分析中,所设计控制系统的平均位置跟踪控制误差为0.93 mm,与设定轨迹目标基本重合,机器人姿态角跟踪控制误差为0.06 mm,具有较好的鲁棒滑模跟踪控制效果,能够有效提高机器人鲁棒滑模跟踪控制精度。     

一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器

焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键.本文在总结不同焊缝跟踪传感器研究的基础上,设计了一种基于激光结构光的视觉传感器.针对不同类型焊缝(V形、U形坡口焊缝、搭接、对接焊缝和第一道焊焊缝、多道焊焊缝等)的图像特点,开发了焊缝激光图像处理模块库,可以提取出焊缝特征点位置坐标,实现焊缝跟踪.实验证明,传感器具有较高的精度和可靠性,并对焊缝跟踪系统具有一定的普适性.     

太阳能自动跟踪系统研究

太阳能发电具有干净、不会威胁人类和破坏环境的优点,提高太阳能板发电效率成为当今研究的热点;以单片机为控制核心,读取GPS的经纬度和当地时间等信息,根据视日运动轨迹模型精确解算太阳方位角和高度角,发送相应脉冲驱动步进电机,经过减速器减速实现对太阳能板的姿态调整,从而实现对太阳光的精确跟踪;安装于太阳能板上的姿态传感器可以将姿态信息反馈给控制器从而实现闭环控制,进一步提高了系统的精度,安装的风速传感器使太阳能跟踪器具有抗风性能;实验表明,太阳跟踪器可有效跟踪太阳角,跟踪精度可达到2°左右,大大提高了太阳能板的发电效率,具有很好的应用前景。     

基于TMS320C2407 DSP的焊枪摆动器的硬件设计

提出了一种基于TMS320C2407DSP芯片的管道焊接机器人焊枪摆动器。系统中采用TMS320C2407DSP芯片作为控制核心,根据遥控器的摆动焊接方式多路开关所设定的摆动焊接方式,控制行走电机和焊枪摆动电机的运动,使两者有机结合实现设定的摆动焊接方式;并可以实现焊枪摆速、摆幅、左右滞时的任意调节。实验结果证明:基于DSP的焊枪摆动器是正确可行的,可以提高焊接质量。该系统具有广泛的应用前景。     

焊接机器人运动学分析

为了研究焊缝轨迹跟踪的方法,以实验室专用HP-6焊接机器人系统为对象,对该机器人焊接系统进行了运动学分析.通过建立机器人焊接系统坐标系,导出机器人本体运动学方程和焊丝端头工具矢量齐次变换矩阵.接着,分析了焊接系统闭环运动学,求出机器人本体运动学逆解,从而得到机器人末端空间位姿.最后,通过试验分析,给出了机器人焊接系统整体运动方程.该方程为后续的焊缝轨迹规划提供可依据的数学模型,也为开展更深层次的机器人焊接系统智能化研究提供了可靠的运动学依据.