导读:本文包含了焊缝轨迹规划论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Unity3D,特征提取,虚拟仿真,焊接机器人
焊缝轨迹规划论文文献综述
陈子健,卓勇,唐炳洋[1]（2019）在《Unity3D机器人焊接焊缝自动提取及轨迹规划与仿真》一文中研究指出为了发挥虚拟现实的良好视觉优势和避免机器人示教繁琐操作,利用叁角网格特征提取算法实现自动提取焊缝,基于Unity3D虚拟仿真环境,实现轨迹规划并进行机器人焊接仿真。以ABB IRB4600-60/2.05机器人为例,搭建机器人焊接的虚拟仿真系统。根据特征点的特性采用基于边和基于面相结合的特征提取算法,实现焊接仿真特征边线的提取,进行叁次样条曲线插值拟合后获取机器人焊接轨迹,通过机器人逆运动学求解机器人各关节运动的角度,进行机器人运动轨迹规划。实验结果表明,使用该系统的用户可以利用此特征提取算法有效的实现机器人自动焊接仿真,避免人工示教的复杂操作。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2019年11期）
宋杰,陈娟,杨晓燕[2]（2019）在《马鞍型焊缝空间轨迹规划研究》一文中研究指出弧焊机器人在进行马鞍型焊缝焊接过程中,不仅要保证运动轨迹而且要保证焊枪姿态和各点焊接参数的合理性以保证焊接质量。本文以马鞍型焊缝为研究对象,利用机器人仿真软件进行弧焊机器人系统进行仿真,对马鞍型焊缝焊接路径的规划和焊枪位姿的优化调整进行探索和研究,生成离线编程数据,仅供参考。(本文来源于《南方农机》期刊2019年15期）
唐健,许德章[3]（2018）在《焊接机器人运动学分析及焊缝轨迹规划》一文中研究指出通过建立焊接机器人D-H参数模型,得到各关节间位置关系;进行运动学分析,得到从位置变换到角度的转换矩阵,以及从角度到位置的逆运动学方程,从而得出了焊接机器人各关节间运动关系.通过对焊接图像的拍摄,提取出主要特征的焊接信息,转化为位置坐标,形成一条完整的机器人运动轨迹,最后通过对碳素钢和铝合金材料试验分析得出这种轨迹规划方式有很高价值.(本文来源于《菏泽学院学报》期刊2018年05期）
黎文博[4]（2018）在《焊接机器人系统的焊缝识别及焊接轨迹规划研究》一文中研究指出结构光视觉测量技术因其测量精度高、速度快、非接触、成本低等特点,被广泛应用于焊接机器人领域,所发展的新一代焊接机器人呈现出取代传统手工焊和示教再现型焊接机器人的趋势。结构光视觉测量系统的精确标定、焊缝的准确识别与定位、焊接轨迹的合理规划是这类焊接机器人系统的核心问题。本文针对六自由度机器人焊接系统,围绕结构光视觉测量的标定技术、强反光材料的焊缝图像特征识别技术、角接型焊缝焊接轨迹规划方法进行了深入研究,论文主要工作如下:(1)研究结构光视觉测量技术的立体测量原理,将其测量模型分为摄像机模型、结构光模型、手眼模型叁个部分,分别研究了摄像机的内外参数标定方法、结构光平面参数标定方法和手眼矩阵标定及优化方法。(2)焊缝图像的特征点检测。针对不锈钢角接型焊缝图像强反光的特点,通过分析不同机器人姿态下拍摄到的焊缝图像,提出了基于图像形态学的焊缝特征点检测方法,采用图像连通域滤波、图像ROI(Region of Interest)提取、角点检测等方法,对焊缝特征点进行准确提取。其次,研究了焊缝叁维重建与机器人焊接轨迹规划方法,基于结构光视觉测量原理,推导了像素坐标系到机器人坐标系的数学变换,为焊缝叁维重建提供了理论基础。研究了非均匀有理B样条插值方法,将焊缝点云数据进行样条插值,实现了从离散轨迹到连续轨迹的变换,并根据具体的焊缝形状,研究了焊枪姿态的规划算法。(3)采用Qt、OpenCV、PCL(Point Cloud Library)等开源软件库,多线程编程的方式,设计了基于Windows平台的六自由度机器人焊接系统软件,实现了机器人系统、集成控制系统、结构光视觉测量系统以及焊机系统之间的协调控制。设计的软件具有人机交互界面、算法运行、数据记录等功能。(4)焊缝检测跟踪实验与焊接实验,设计并搭建了实验平台,通过测量固定位置的靶标数据,验证结构光视觉测量系统的精度。通过测量并跟踪实际焊缝,验证焊缝识别方法、焊接轨迹规划方法以及机器人焊接系统的可行性。最后,对一批不锈钢样品进行了实际焊接测试。实验结果表明,设计的结构光视觉测量系统,能够实现对不锈钢角接型焊缝的测量与跟踪,测量空间点相对机器人坐标系的精度在X轴方向最大误差为0.73 mm,Y轴最大误差为0.65 mm以及Z轴最大误差为0.59 mm,该测量精度满足实际角接型焊缝的自动化焊接需要。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30）
唐健[5]（2018）在《焊接机器人运动学分析及焊缝轨迹规划方法研究》一文中研究指出目前,焊接机器人应用日益广泛,但是在使用过程中,焊接机器人绝大多数采取示教编程方式,无疑增加了编程工作量和准备时间。论文利用视觉图像提取焊缝轨迹,采取插补和拟合方法,生成便于机器人运动控制的轨迹曲线,获取参数控制机器人运动。本文主要从以下几个方面进行了研究:(1)焊接机器人运动分析。采取D-H法,以ER10-C60型机器人为对象,建立了机器人运动学模型,分析了各关节正逆向运动关系,讨论了焊接机器人运动形式。从各关节角度与末端坐标的关系出发,求解出各关节解的表达式,分析了逆运动学多解真实性,为焊缝轨迹生成和机器人运动控制做了必要准备。(2)焊缝视觉图像提取。从机器人坐标系、图像坐标系及世界坐标系关联性着手,设计了焊缝图像拍摄装置,采用摄像机标定法,减小了图像径向畸变和切向畸变误差,提高了焊缝轨迹提取精度。采用机器人手眼标定法,提高了机器人末端响应速度,为焊枪运动轨迹精度的提高创造了条件。(3)设计了双目视觉信息提取装置。根据焊缝图像处理要求,设计了视觉拍摄装置、动力驱动装置及固定辅助装置叁大部分,满足直线焊缝和圆弧焊缝等其他组合曲线焊缝轮廓提取条件。(4)焊接图像处理。运用灰度化、二值化、分割、腐蚀膨胀等方法,处理焊缝图像,提取焊缝边缘轮廓,再导入到机器人控制系统,解决了焊缝轮廓自动提取和信息导入问题。(5)轨迹规划。根据视觉图像提取焊缝轮廓,提出在关节空间坐标系、笛卡尔空间坐标系、空间及平面摆线不同情况下采用直线、圆弧等规则曲线拟合出简单或复杂轨迹,通过插补计算求出焊缝轨迹,便于机器人关节空间运动规划。通过对焊接机器人运动过程分析得出了各关节运动关系,更加有效的控制运动精度。从摄像机及机器人手眼标定中将图像坐标与机器人坐标及末端执行器叁者间关系相连接,再设计出视觉拍摄装置运用于焊缝图像拍摄。通过多种图像处理方法得到清晰的焊缝图像轮廓,再将其转化为坐标传导入机器人系统中进行识别。提出不同焊缝轨迹规划方法来满足需要,从而进行焊接工作。(本文来源于《安徽工程大学》期刊2018-06-12）
杨毅久[6]（2018）在《焊接机器人焊缝识别及轨迹规划研究与应用》一文中研究指出制造业是国民经济的支柱产业,是工业的重要组成部分,焊接则是制造领域中重要的工艺之一。随着我国工业制造业的迅猛发展,对工件焊接要求也越来越高,最终也使得机器人焊接技术在制造业中应用越来越广泛。目前主流的示教再现焊接机器人存在焊接轨迹偏差,影响产品质量;是因为在焊接出现生产或者装配误差时缺少反馈特性。同时在示教的过程中需要示教的点数过多,这往往非常费时间、灵活度差且不具有强鲁棒性。针对上述问题,本文对焊接机器人焊缝识别及轨迹规划展开研究,有助于提高机器人焊接精度及自动化水平。论文最先对实验平台实施了简介,接着对相机标定环节实施了介绍。本文使用MATLAB中的标定工具箱,基于张氏标定法的实施获取了标定结果,并采用双目测距实验分析了双目立体视觉测量系统的精度。本文使用了图像预处理技术,结合滤波去噪、阈值处理、边缘检测等一系列算法来处理焊缝图像。通过比较和分析各算子的处理结果,证明Canny边缘检测算子是比较适合于本文焊缝图像处理的边缘检测算子。本文研究了焊缝中心线获取技术。通过分析几种焊缝中心线获取方案各自的优缺点,得出了细化法是比较适合本文焊缝图像中心线获取的方案,并通过此方案获得了清晰以及连续的焊缝中心线。进而能够通过焊缝特征点的检测获得较为准确的焊缝图像中心线的特征点坐标来指导焊接机器人完成焊接。最后,论文提出了几种不同焊缝特征点像素坐标提取方法,在此基础上,通过标定信息和焊炬位姿信息获取焊缝特征点的叁维空间坐标,从而实现焊接机器人的轨迹规划。(本文来源于《广西大学》期刊2018-06-01）
袁玉荣,鲁其星,康静[7]（2017）在《基于视觉的焊缝路径识别与轨迹规划的软件开发与系统实现》一文中研究指出本文研究基于视觉的焊缝路径识别与轨迹规划系统的系统软件架构和Matlab与VC++的接口设置,并基于上述提出的视觉识别与轨迹生成算法进行平面曲线焊缝的焊接实验,最后对实验结果进行误差分析。(本文来源于《智慧工厂》期刊2017年11期）
徐成刚[8]（2017）在《机器人空间曲线焊缝识别及轨迹规划研究》一文中研究指出焊接过程的自动化与智能化已成为未来焊接技术领域的发展趋势,将机器人引入焊接领域是实现焊接自动化关键步骤。然而目前市面上大部分机器人还是示教再现型,智能化程度和自适应能力都较低。焊缝跟踪技术是智能化焊接技术领域中的一项重要研究内容,其主要思想是利用多传感器技术,使机器人可以适应未知、复杂以及多变的环境。本文主要针对存在高度变化的叁维焊缝的信息获取和轨迹规划问题进行研究,本文利用被动视觉和主动视觉分别完成焊缝初始点的识别和其叁维信息的获取以及跟踪时焊缝目标点的识别和其叁维信息的获取。首先,本文搭建了机器人主动视觉和被动视觉手眼系统的硬件平台,主要包括机器人模型及控制器,上位机,摄像机以及主动视觉使用的激光器。在系统标定时,利用Matlab标定工具箱和棋盘格标定板完成了对摄像机内参矩阵,畸变因子以及外参矩阵的标定。对于被动视觉手眼系统,探索了一种基于马达代数的手眼标定算法,该算法精度比传统算法略高,且更为快速。在焊缝初始点识别过程中,研究了利用图像形态学进行边缘检测的方法,较传统的边缘检测方法有更好的自适应能力,再结合hough变换识别出焊缝初始点。在焊缝目标点识别时,根据采集到的图像特征利用阈值法分离出焊缝条纹和激光条纹,并利用基于最大圆盘的图像骨架提取方法对分离出来的焊缝条纹和激光条纹进行细化,同样利用hough变换完成了焊缝目标点的识别。接下来,利用机器人移动到不同的位置模拟出双目模型,即“单目双工位”测量算法,获取焊缝初始点叁维信息。对于跟踪过程中焊缝目标点的获取,则利用线结构光叁维测量模型,完成目标点叁维信息的计算。最后结合焊接姿态要求以及获取到的焊缝叁维信息,研究了基于短线段的跟踪轨迹插补及姿态变换的方法,完成了视觉伺服控制系统的设计。经实验验证,整体算法精度能够达到要求,跟踪效果较好,具有实用价值。(本文来源于《江苏科技大学》期刊2017-06-15）
许皓[9]（2017）在《基于机器视觉的焊缝识别及轨迹规划》一文中研究指出随着《中国制造2025》纲领性文件的提出,我国逐步迈进制造业强国的战略目标。我国工业制造业发展迅猛,对工件焊接的要求也随之越来越高。在传统的人工焊接过程中存在焊接效率低下和焊接质量没有保证等生产上的问题,同时恶劣的焊接环境和劳动强度大等问题严重影响工人的健康。当前的焊接机器人已经在工业领域应用,其中示教型机器人最为广泛,示教型机器人的工作方式是基于示教模式进行,具有稳定、操作简便和可重复工作等优点能够在一定程度上替代人工焊接。同时,存在很严重的效率问题,在示教的过程中需要示教的点数多这往往非常费时间、灵活度差和不具有强鲁棒性,这些问题是焊接机器人应用技术上的难点,机器人技术的普及和生产被这些问题严重制约。随着计算机视觉图像处理技术的迅猛发展,基于视觉传感反馈系统的仿生型机器人逐渐使用在焊接生产领域。机器视觉系统能够实时反馈焊缝图像信息,从而避免机器人在示教过程中出现的各种误差。本文基于机器视觉的焊缝识别并结合焊接机械臂的轨迹规划作为研究对象,通过对焊缝图像处理的改进来提高计算机识别焊缝的能力和提高运行的效率,同时,改进焊接机械臂的轨迹规划,使达到基于时间最优的运行效果,从而进一步提高整个焊接机械臂的运行效率。本文研究了图像预处理技术,针对传统的图像处理算法在处理带有干扰的焊缝图像时中心线图像出现断续或者偏离中心线等问题,提出了基于改进暗通道先验焊缝图像预处理的算法,结合滤波去噪、阈值处理、形态学运算、边缘检测等一系列算法,使其算法具有较强的鲁棒性,并获得清晰、居中以及连续的焊缝中心线。从而能够通过特征点的检测获得较为准确的焊缝图像中心线的特征点坐标来指导焊接机器人完成焊接。本文研究了基于双目视觉检测的情况下两幅焊缝图像的特征点匹配技术。基于SIFT特征提取的Brute-Force匹配算法和基于SURF特征提取的Flann匹配算法,深入分析算法的结构,巧妙设计实验来验证算法的可行性,来得到一种在时间和匹配正确率上都能满足焊接机器人所需求的特征点匹配算法。本文研究了机械臂的时间最优轨迹规划问题,通过一种基于遗传算法对3-5-3多项式插值机械臂轨进行机械臂的轨迹规划,同时兼顾运行的稳定性,缩小摆动幅度以保证焊接机器人在焊接过程中安全、稳定、高效运行。本文设计了基于机器学习的手势识别系统,能够快速、有效识别前线操作技术人员的手势,从而保证在生产过程中突发情况的发生时能够安全有效地进行处理。本文设计了焊接机器人的人机交互界面,能够让监察人员较为直观地观察机器人焊接的情况,并能手动调节在图像处理过程中的一些参数。使焊接机器人系统具有和谐的人机交互环境,在提高生产效率的同时兼顾安全生产。(本文来源于《广西大学》期刊2017-06-01）
李华[10]（2017）在《基于视觉的焊缝路径识别与轨迹规划》一文中研究指出我国制造业未来十几年要向自动化、智能化的方向发展。焊接技术在现代制造业中占据非常重要的地位,因此焊接过程的自动化和智能化是焊接技术未来发展的方向。目前,焊接机器人大多通过示教再现的方式进行焊接作业,当外部环境发生变化时就需要对机器人进行重新示教,效率低下,自动化程度也达不到要求。把视觉技术应用到焊接中,利用视觉传感器识别焊缝路径,再对焊缝路径进行轨迹规划,可以在一定程度上提高焊接机器人的自动化程度。本文采用CMOS摄像机与6自由度机器人形成“Eye-to-hand”的手眼关系,搭建图像采集实验平台获取平面曲线焊缝图像。对视觉识别系统进行建模,介绍了摄像机的标定模型和标定方法以及手眼标定原理,利用平面棋盘格作为靶标对摄像机进行了标定实验和手眼标定实验,得到了摄像机的内外参数和手眼关系矩阵。对采集到的平面曲线焊缝进行图像预处理和特征信息提取,提出了一种基于局部阈值分割的图像二值化方法,并利用求平均值的方法得到了焊缝路径中心线的坐标,最后经过拟合得到了焊缝路径中心线在图像坐标系下的方程,再经过坐标转换得到了焊缝路径中心线在世界坐标系下的方程。介绍了一种焊缝特征坐标系建立的方法,并建立了平面曲线焊缝的特征坐标系;介绍了6自由度机器人的运动学模型,分析了其正运动学方程和逆运动学方程;提出了一种改进的等间距直线逼近法并利用该方法生成了平面曲线焊缝路径轨迹,并进行了运动学仿真。开发了基于视觉的焊缝路径识别与轨迹规划的系统软件,进行了焊接实验,并对实验结果进行了误差分析。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-05-01）
焊缝轨迹规划论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
弧焊机器人在进行马鞍型焊缝焊接过程中,不仅要保证运动轨迹而且要保证焊枪姿态和各点焊接参数的合理性以保证焊接质量。本文以马鞍型焊缝为研究对象,利用机器人仿真软件进行弧焊机器人系统进行仿真,对马鞍型焊缝焊接路径的规划和焊枪位姿的优化调整进行探索和研究,生成离线编程数据,仅供参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
焊缝轨迹规划论文参考文献
[1].陈子健,卓勇,唐炳洋.Unity3D机器人焊接焊缝自动提取及轨迹规划与仿真[J].组合机床与自动化加工技术.2019
[2].宋杰,陈娟,杨晓燕.马鞍型焊缝空间轨迹规划研究[J].南方农机.2019
[3].唐健,许德章.焊接机器人运动学分析及焊缝轨迹规划[J].菏泽学院学报.2018
[4].黎文博.焊接机器人系统的焊缝识别及焊接轨迹规划研究[D].深圳大学.2018
[5].唐健.焊接机器人运动学分析及焊缝轨迹规划方法研究[D].安徽工程大学.2018
[6].杨毅久.焊接机器人焊缝识别及轨迹规划研究与应用[D].广西大学.2018
[7].袁玉荣,鲁其星,康静.基于视觉的焊缝路径识别与轨迹规划的软件开发与系统实现[J].智慧工厂.2017
[8].徐成刚.机器人空间曲线焊缝识别及轨迹规划研究[D].江苏科技大学.2017
[9].许皓.基于机器视觉的焊缝识别及轨迹规划[D].广西大学.2017
[10].李华.基于视觉的焊缝路径识别与轨迹规划[D].山东科技大学.2017