基于激光视觉的焊接机器人离线自动编程技术

传统的离线编程在实际应用中适应性差,很难满足实际的生产需求,因此,文中提出一种基于激光视觉的焊接机器人离线自动编程技术.采用RobotMaster生成离线程序,对离线程序二次加工并将程序下载机器人控制柜中,运行机器人至焊缝位置,通过激光视觉传感器实现焊缝的寻位与实时跟踪.为了便于设置焊接参数和焊后参数分析,采用Delphi开发了焊接参数发送和监控模块,实现了焊接参数的发送和实时监控.该技术综合了离线编程技术、数据库技术和视觉寻位技术,有效解决了离线编程适应性差和焊接质量不稳定的问题.试验结果表明:工件焊缝位置发生变化时,该技术能精确定位焊缝,能满足实际生产需求.     

一种激光雷达与双目相机外参数标定方法

针对异质传感器坐标系融合的准确性问题，提出一种利用圆柱面标定物以离线方式计算激光雷达与双目相机的外参数标定方法。通过分析圆柱面点云的三维几何特性，二维化圆柱面点集，并拟合多个平面椭圆实现圆柱面的检测，识别圆柱面图像的棋盘格角点并进行角点三维重建，利用基于邻域法向量的拟合算法拟合圆柱面，并根据最小化投影距离约束条件对激光雷达与双目相机的位姿关系进行计算。仿真与试验结果表明：激光雷达识别圆柱面的半径误差最大为8mm，双目相机识别圆柱面的半径误差最大为40 mm；且根据外参数标定结果，圆柱面圆度值符合误差特性，这验证了圆柱面标定物应用于激光雷达与双目相机外参数标定的有效性与准确性。     

海洋工程用中厚板高强钢Q460E焊接工艺及性能

针对焊接机器人应用于海洋工程领域厚板焊接中的可行性和焊接工艺进行研究,设置焊接方案和技术参数并进行分析.采用海洋工程领域常用的高强钢Q460E,对焊接机器人焊接过程中的重要参数"侧壁停留时间"进行试验优化研究,结果表明,焊前预热温度为150℃,焊接速度为190mm/min～210mm/min,焊后后热温度为250℃,保温2h,同时配合焊接机器人摆动速度250 mm/min、侧壁停留时间1.2 s～1.4 s时,能获得良好的焊接接头,抗拉强度达到620 MPa,屈强比达0.8.在侧壁停留时间为1.2 s～1.4 s的情况下对预热温度分别为120℃和90℃的工况进行试验,结果表明,当将预热温度降至90℃时,焊缝冲击韧性仍能满足标准的要求.对于对结构性能要求不高的场合,推荐采用该预热温度.     

基于激光测距仪的地形测量系统设计与应用

针对高桩码头桩基冲刷水工物理模型试验对地形冲淤情况的测量需求,基于二维激光测距仪设计了地形测量系统。该地形测量系统包含硬件及软件两部分,其中硬件部分由激光测距仪、二维移动平台组成,软件部分为数据采集软件及分层设色地形图软件。对该地形测量系统进行标准化测试,通过测试发现,激光测距仪与二维移动平台配合良好,数据采集与处理高效可靠,操作性强;地形测量系统的整体性能稳定,测量速度快,测点密度高,误差小,测量精度可控制在1mm以内,能够满足试验测量要求。     

一种基于LabVIEW的摄像机非线性畸变标定方法

摄像机标定是机器视觉系统成功应用到自动化生产领域的关键环节,也是船舶焊接自动化工程中的关键技术。提出了一种基于LabVIEW的摄像机非线性畸变标定方法,该方法在Tsai两步法和Brown模型的基础上,考虑了工业相机的实际要求,优化了畸变参数并简化了畸变模型。采用德国Basler工业相机及其配套镜头,使相机工作距离为100mm,通过LabVIEW平台和圆点标定板,分别对三种方法的标定精度和校正效果进行实验分析,实验测得数据与理论数据对比结果表明畸变误差的平均值为0.0003 mm,畸变为0.0147%,可以满足基本的工业检测精度要求,同时能将标定结果保存为独立文件,以便快速地标定。较传统方法在精度和灵活性方面有所改进。     

船用薄板机器人激光复合焊接工艺数据库设计

针对焊接工艺数据的高效管理与应用需求，设计船用薄板机器人激光复合焊接工艺数据库。基于焊接工艺设计、焊接工艺评定和焊接生产加工等3个场景，该系统由数据信息管理、焊接工艺定义、标准系统查询、实例检索推理、数值模拟验证、焊接工艺规程(Welding Procedure Specification, WPS)制定和焊接工艺反馈等7个功能模块组成，对于解决激光复合焊接的数据管理问题和需求具有重要意义。     

基于模糊逻辑的天文定位中选星方式的建模与分析

基于模糊逻辑的方法,以天体的星等、高度和方位为主要依据,给出选星的模型;进而利用最小二乘法原理对多天体定位的误差进行处理.实验数据验证了该方法是合理有效的.     

利用圆拟合进行激光光斑中心检测

在圆拟合算法的基础上,对激光光斑采集系统获得的激光光斑图像进行中心检测。在实验过程中,对原始的激光光斑图像进行亮度调节、去噪、阈值分割、二值化及边缘检测等处理,以此来降低系统的检测误差,提高检测效率。     

一种新的图像处理实验设计方法

数字图像处理的应用范围越来越广泛,其处理过程分为多步,每个步骤中有多种图像处理方法可以选择.数字图像处理中每步图像处理算法的选择是保证图像处理质量的关键,焊接机器人视觉跟踪系统中图像处理方法的选择直接影响到焊接的效率与质量.通过研究图像处理方法选择的实验设计方案,采用数理统计中正交实验的方法将各种图像处理方法结合起来.正交实验的方法在图像处理过程中的运用为图像处理方法的选择以及几种图像处理方法的组合提供了理论依据,并且采用这种方法可以通过最少的工作量找到最佳的图像处理方案,体现了理论与实践的结合.     

基于声学相机的水下潜坝三维信息重建试验研究*

针对潜坝在水下毁坏情况难以实时监测的问题,引入声学相机对水下潜坝外形进行实时监测。基于声学相机的映射原理,提出采用多视角声学图像,建立多视点高度弧,并依据视点间约束关系,确定潜坝外形特征点三维信息的方法。结合该方法,开展室内潜坝模型外形特征点三维信息重建试验,结果表明：基于4个视点的声学图像重建的水下潜坝模型外形尺寸误差在0.8%~8.6%范围内,将该设备及方法应用于潜坝外形水毁情况实时监测具备实际可行性,可为航道部门进行整治建筑物维护提供可行的参考及思路。     

海空背景下基于双目视觉的目标测距新方法

结合海空背景特点和双目视觉测量需求,提出一种基于海天线的双目图像校准方法。采用Sobel算子对图像进行边缘检测并作二值化处理,利用Hough变换算法提取和定位海天线,根据参数空间返回的参数值对图像进行旋转和平移变换。试验结果表明:运用该方法能有效实现双目图像对的行对准。在此基础上,基于双目视差测距原理完成海面目标距离的测量,测距结果表明:对于500 m远的目标,相对测距误差5%,能够满足一定场合的应用需求。     

个性化圆盘函数耦合OpenCV的离焦模糊图像复*原算法研究

为了改善图像去模糊效果。论文提出一种改进的离焦模糊图像方法。首先对模糊图像离散时间傅里叶变换,得频谱条纹宽度与模糊距离关系式,得模糊距离即圆盘函数半径,从而构建点扩散函数即圆盘函数。然后,基于个性化圆盘函数的维纳复原处理模糊图像。并利用图像增强中的二维锐化方法辅助处理模糊图像,去除噪声干扰,完成离焦模糊图像的复原。对成像设备离焦造成的模糊图像进行频谱分析,估计出模糊距离,进而求得图像的圆盘函数。采用维纳滤波和二维锐化复原图像。论文基于OpenCV和VC++平台MFC框架,实现一款离焦模糊图像复原软件,验证了该算法具有更高的复原质量。     

基于智能视觉的船体焊接坏点识别方法

传统的船体焊接坏点识别方法会受周围因素的影响,无法得出准确的识别结果,为了解决这个问题,提出基于智能视觉的船体焊接坏点识别方法。利用智能视觉技术采集船体焊接图像,并对图像进行二值化处理,得到经过去燥处理的船体焊接图像,在完成上述步骤后,利用智能视觉船体焊接坏点识别模型对船体焊接坏点结构进行故障识别,为确保识别结果的准确性,应用映射计算法对其进行进一步处理。由此,完成基于智能视觉的船体焊接坏点识别方法的设计。在实验中,随机选取800张船体焊接坏点结构图像,分别对这2种方法进行实验分析,实验结果表明,所提方法的准确性更高,更适合推广使用。     

基于神经动力学的水下目标观测路径规划

针对水下工程应用中的自治水下机器人目标观测的路径需求问题,提出基于生物启发神经动力学的路径规划方法,在二维栅格地图的基础上,建立二维生物启发神经网络模型,引入来自目标观测任务区域的激励信号和障碍物的抑制信号,任务区域能够全局地吸引机器人,障碍物对机器人具有局部排斥作用,从而使得机器人能够近距离观测目标。仿真结果表明,在未知的动态水下环境中,机器人能够有效规避障碍物,自主规划出目标观测路径和返航路径。     

船舶小组立复杂结构智能焊接装备应用方案

为提升船舶企业焊接自动化率,研究面向机器人焊接的小组立三维结构模型处理、复杂结构机器人焊接仿真、复杂结构焊接工艺数据库等关键技术,以提高船舶部件的焊接效率和质量.明确船舶小组立复杂结构智能焊接装备应用方案:针对加工对象梳理焊接流程;利用软件建立工艺数据库以实现焊接数据处理;完成控制系统设计和总体结构优化.利用该方案构建...     

国外船舶焊接技术发展近况

焊接技术是船舶工业的关键技术之一.本文从焊接工艺、焊接设备和焊接质量控制等3方面介绍了近期国外发达国家在焊接技术上的发展.在焊接工艺方面介绍了激光 - 电弧混合焊接工艺和搅拌摩擦焊接工艺;在焊接设备方面介绍了目前美国使用的便携式脉冲气体保护焊系统和移动式激光电弧混合焊系统以及日本机器人技术在焊接设备上的应用;在焊接质量控制方面介绍了数字化检测技术和焊接变形预测和控制技术.     

船舶中组立结构机器人焊接工艺参数规划

针对船舶中组立结构机器人焊接工艺参数规划的问题，对设计软件导出的工件及焊缝信息进行处理，构建机器人焊接工艺数据库，对焊缝特征进行智能化识别，完成基于特征的焊缝焊接工艺匹配。机器人焊接工艺参数规划可有效提升复杂情况下的船舶中组立结构焊接程序规划设计效率。     

基于视觉传达优化的低清晰度船舶图像复原研究

针对图像复原易出现复原图像颜色视觉特征失真问题,提出基于视觉传达优化的低清晰度船舶图像复原方法。该方法通过帧扫描方法,提取低清晰度船舶图像视觉传达信息的像素二维特征;使用基于最大后验概率的高分辨率船舶图像重组方法,将所提取低清晰度船舶图像视觉传达信息的像素二维特征,进行高分辨率特征重组,并引入基于视觉颜色模型的视觉传达效果优化复原方法,优化高分辨率特征重组后复原图像的颜色视觉传达效果。实验数据验证：该方法对低清晰度海域通行船舶监控图像复原处理后,图像视觉传达效果得到明显提升,且复原后船舶图像峰值信噪比、结构相似性指数接近1,图像特征失真小;复原后图像颜色特征显著性指数最大值达1.0,颜色特征细节显著性得以改善。     

激光船模轨迹仪研制

激光船模轨迹仪采用激光扫描三角法和微机处理,能自动测量船模的轨迹和二维姿态,为船舶和海洋工程研究提供了新颖的、自动化的测量手段。本文着重阐述该仪器的工作原理和性能分析,并介绍该仪器的技术指标及在船舶操纵性和耐波性研究中应用的情况。     

SD-ROBO W4410多道电弧焊机器人

本文简单介绍了SD-Robo W4410机器人的组成、技术规格与工作特点。该机器人可用于厚度达40mm板材的自动多道焊,其数据输入、焊接参数的计算与焊接过程均可显示在CRT屏幕上。