基于焊缝导引的焊接机器人运动控制模型.doc

摘要 焊接机器人在焊接结构生产和制造过程中的应用越来越广泛，为了减轻焊工劳动强度和在极端环境中代替人力实施焊接作业，对智能化的机器人焊接技术提出了越来越高的要求。焊接自动化的提高将对我国的工业起到巨大的推进作用。

选择小型船体结构为指定的焊接结构，研究了焊接机器人自动跟踪焊缝的运动控制模型。建立小型船体与机器人位置空间的初始条件，设定小型船体在计算机中的初始坐标参数。利用CCD传感器、距离控制传感器和三维摄像技术，利用区域生长技术，由CCD获取焊缝图像信息确定焊接起点和和焊缝位置，距离传感器控制机器人末端和焊件的距离，三维摄像获取焊缝空间实物图。通过模糊神经控制逻辑使CCD摄像能跟踪焊缝，通过灰度值转换在空间图像上确定焊缝位置。利用坐标变换，实现焊缝图像坐标和三维空间坐标的匹配，得到焊缝的机器人路径坐标系列，控制机器人进行焊接作业。

在确定运动控制方案后，利用学校实验室机器人进行焊接试验。焊接结束后比对实际焊缝与焊接轨迹的路径误差，检测控制方案的可行性与准确性。取焊件试样进行金相分析，根据金相分析的结果判定焊接质量。金相结果分析表明焊接质量与通常焊接情况下的焊接质量基本相同。试验结果证明，所设计的基于焊缝导引的焊接机器人运动控制模型基本可行。

关键词：焊接机器人，焊接自动化，传感器，运动控制模型