基于视觉传感的焊缝跟踪系统研究现状

视觉传感技术在焊接机器人上的应用,大大提高了机器人的焊接效率和焊接质量。文中介绍了基于视觉传感的 焊缝跟踪系统的分类及主动视觉和被动视觉技术的基本原理;分析了图像处理技术的滤波去噪、图像分割与边缘检测和 特征分析等研究方法;分析了焊缝跟踪系统的控制结构和智能控制技术的应用现状。最后提出根据视觉传感系统测得 焊缝的信息,实时调节焊接参数以及焊枪角度等工艺参数进行自动化和智能化焊接是未来发展方向。     

管-管相贯线机器人焊接枪体姿态的拟合

针对管一管相贯线机器人焊接焊缝,提出了其具有不一致的角焊缝和焊接接头深度的特点,指出了管一管相贯线 的全位置焊接对焊接机器人的要求,通过MATLAB分段拟合的方法得到机器人坐标系下6个轴的坐标与工件坐标系坐 标的关系曲线,即焊接机器人的枪体姿态,为后续通过对焊接机器人焊枪姿态的合理设定和工艺参数的优化来保证相贯 线焊缝的成形质量的研究奠定基础。     

机器人焊接图象信息快速处理技术的研究

利用自行研制的图象处理机及图象处理软件对焊接区图象进行快速处理，提取偏差特征参量，控制焊接机器人的末端执行器实现机器人焊接的视觉跟踪。     

焊缝跟踪装置冷却系统设计

摘要：为了提高焊接质量和焊接效率，需设计相关的焊缝辨识与跟踪装置，从而实现自动化焊接。而焊接时产生的高温环境对该类装置的正 常工作构成威胁，因而其附属冷却系统的设计尤为重要。通过建立该类焊缝跟踪装置的三维全尺寸仿真模型，设置相关的边界条件，采用标准的k e模型进 行仿真，获得其内部完整的流场和温度场，并分析和完善其冷却效果。结果表明，经气体强迫对流换热后，该类装置的温度明显下降且分布较为均匀，冷却系统 符合相关需求。     

机器人CO2焊接视觉跟踪实时控制研究

本文在对采用ＣＣＤ摄象机正面拍摄焊接区图象并用微机进行图象处理，以及对视觉跟踪采用实时控制的必要性分析的基础上，通过实验建立了一个实用的机器人ＣＯ_２保护焊自适应控制系统。试验表明该系统能成功地避开焊接时短路过渡的干扰，获得满意的焊接区图象，满足机器人弧焊实时控制的要求．     

机械振动对激光填丝焊接接头组织和疲劳性能影响

针对激光填丝焊接过程中存在气孔、飞溅、夹渣和疲劳性能差等缺点，课题组提出了基于机械振动技术的激光填丝焊接方法。课题组采用机械振动与激光填丝焊接相耦合的方法研究了机械振动对焊缝形貌、组织、力学性能和断裂机理的影响。结果表明：机械振动可以改善316不锈钢焊接接头，减少焊缝中的柱状晶，增加树枝晶和等轴晶，提高了焊缝硬度；3种振动频率下焊接接头的残余应力均较高，与振动频率0和524 Hz相比，1 055 Hz振动频率的焊缝残余应力更低；疲劳断口均呈解理断裂，但是与524 Hz振动频率相比，1 055 Hz振动频率具有更低的裂纹扩展率，更好的疲劳性能。     

熔化焊焊缝金属防氧化的探讨

从熔化焊焊接的冶金特点出发，分析了焊接过程中金属被氧化的几种形式，从几个方面提出了防止焊缝金属氧化的几条途径。     

工业项目压力管道焊接质量控制要点

文章对工业项目中压力管道焊缝质量缺陷产生原因进行分析，论述焊接过程、焊接质量检验两方面采取控制措施，从而实现管道焊接施工质量控制的目标。     

焊缝宽度对碳钢对接接头残余应力分布的影响

针对当前大量焊接结构采用对接接头形式，存在焊缝宽度影响结构表面残余应力分布的问题，课题组结合有限元仿真软件ABAQUS建立了一种利用双椭球摆动热源进行窄间隙焊接的平板对接模型，并使用焊缝非线性的热弹塑性有限元法，计算出Q235A钢在4种不同焊缝宽度下对接焊接接头的残余应力分布。计算结果表明：小尺寸焊缝宽度的对接接头在焊缝中心和热影响区存在超过屈服强度级别的残余拉应力；大尺寸焊缝宽度则会导致不利的横向残余拉应力。因此，在进行焊接结构设计时，选取中等焊缝宽度可以提高焊接结构的力学性能。     

接线板自动焊接装置设计

针对接线板人工焊接效率低下，焊接质量得不到保证的现状，课题组设计了一种适用于接线板内部排线的自动焊接装置。XYR运动平台中，采用滚珠丝杠结构实现了自动焊接过程中X和Y方向的直线运动，采用电机和皮带传动实现R方向的转动；电机、齿轮和加压滚轮结合的送丝机构实现了自动送丝；自动点焊机构通过气缸驱动电阻焊头并采用电阻焊的方式焊接工件；采用滑动导轨和气缸驱动实现了自动焊接结束时丝切断操作。[JP2]试验结果表明：该装置实现了焊接过程自动化，不仅保证焊接质量还提高了焊接效率。该装置适用于类似企业焊接的自动化改造。     

采用模糊逻辑的移动机器人轨迹跟踪

针对差动轮驱动的移动机器人动力学的高度非线性和运动环境的不确定性,提出了基于模糊逻辑的移动机器人路径跟踪控制方法。该方法通过合理选择模糊控制器的参数和优化规则库,使其输出合适的线速度和角速度,从而控制移动机器人准确地跟踪预规划的路径。提出了两轮差动式移动机器人的动力学模型,使得该模糊控制器对不同几何参数的差动式机器人具有普遍的适应性。在实际场地试验和亚太机器人大赛中验证该方法的有效性。     

实时专家系统及其应用研究

本文从实时性的角度出发,讨论了实时专家系统的含义,实时推理的特点及其方法并阐述了一个机器人焊接视觉跟踪监控和诊断实时专家系统。     

基于模糊自寻优控制方法的自动频率跟踪

本文研究了功率超声外科手术设备的自动频率跟踪技术。首先,分析了功率超声振动系统中振速与频率之间关系,把频率跟踪过程表述为一维变极值点的寻优问题。然后,结合自寻最优自适应控制方法和模糊控制方法.提出了一种模糊自寻优控制方法来实现自动频率跟踪。通过对梯度自寻优控制方法和模糊自寻优控制方法进行实验比较,得出模糊自寻优控制方法能够解决频率瞬变漂移的跟踪问题。     

一种机器人寻线控制系统

介绍了一种机器人寻线控制系统。该系统在单片机的控制下,采集、存储、处理寻线系统输入的数字信号,并通过驱动系统来控制步进电机,使机器人按照预设的路线行走,该系统还具有自动纠偏、准确可靠、抗干扰能力强等特点,为机器人行走的准确性提供了可靠保证。     

基于Q-Learning的智能体训练

针对机器人足球比赛的多智能体环境下智能体的训练问题,提出了一种将模糊控制与Q-Learning相结合的学习方法,并在学习过程中自动调节回报函数以获得最优策略,此方法的有效性在中型组的仿真平台上得到了验证,并取得了较好效果,还可将它改进应用于其他多智体环境。     

基于LED光源下的CO2焊自动跟踪系统的熔池图像处理

由于受到强烈弧光和强焊接电流磁场的干扰,直接采用自然光获取图像,往往达不到使用者要求.设计了一种采用特种LED光源照射,并具有一定前导量的CCD图像采集和处理自动跟踪系统.能对同时存在弧光、烟尘、飞溅干扰条件下的CO2焊进行高精度的实时自动跟踪.