移动机器人不连续焊缝跟踪技术研究
| 摘要 | 第3-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第11-28页 |
| 1.1 课题来源 | 第11页 |
| 1.2 课题研究背景和意义 | 第11-13页 |
| 1.3 焊接机器人技术及应用现状 | 第13-21页 |
| 1.3.1 国外焊接机器人研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.2 国内焊接机器人研究现状 | 第18-21页 |
| 1.4 移动焊接机器人传感技术 | 第21-24页 |
| 1.4.1 接触式传感器 | 第21页 |
| 1.4.2 电磁感应式传感器 | 第21-22页 |
| 1.4.3 声学传感器 | 第22页 |
| 1.4.4 电弧传感器 | 第22-23页 |
| 1.4.5 视觉传感器 | 第23-24页 |
| 1.5 机器人定位技术 | 第24-26页 |
| 1.6 本文的主要研究工作 | 第26-27页 |
| 1.7 本章小结 | 第27-28页 |
| 第2章 系统硬件结构和软件组成 | 第28-48页 |
| 2.1 移动机器人焊缝跟踪硬件系统 | 第28-35页 |
| 2.1.1 系统总体结构及工作过程 | 第29-30页 |
| 2.1.2 移动机器人机械结构 | 第30-31页 |
| 2.1.3 控制系统结构 | 第31-34页 |
| 2.1.4 移动机器人面板设计 | 第34-35页 |
| 2.2 激光视觉传感器设计 | 第35-40页 |
| 2.2.1 器件选择 | 第35-37页 |
| 2.2.2 激光视觉传感器的封装 | 第37-38页 |
| 2.2.3 激光视觉传感器性能指标 | 第38-39页 |
| 2.2.4 激光视觉传感器实物及采集效果 | 第39-40页 |
| 2.3 机器人相关硬件性能测试 | 第40-44页 |
| 2.3.1 小车微动特性 | 第40-41页 |
| 2.3.2 十字滑块微动特性 | 第41-43页 |
| 2.3.3 红外距离传感器性能 | 第43页 |
| 2.3.4 超声波传感器性能 | 第43-44页 |
| 2.4 系统软件结构设计 | 第44-47页 |
| 2.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第3章 旋转电弧信号处理及偏差提取和控制器设计 | 第48-65页 |
| 3.1 旋转电弧电流信号处理 | 第48-53页 |
| 3.1.1 数据预处理 | 第48-49页 |
| 3.1.2 限幅滤波 | 第49-50页 |
| 3.1.3 均值滤波 | 第50-51页 |
| 3.1.4 软阈值滤波 | 第51-52页 |
| 3.1.5 加权平均滤波 | 第52-53页 |
| 3.2 偏差提取 | 第53-55页 |
| 3.2.1 特征谐波检测法 | 第53-54页 |
| 3.2.2 左右积分差值法 | 第54-55页 |
| 3.3 控制器设计 | 第55-63页 |
| 3.3.1 PID控制器设计 | 第56-57页 |
| 3.3.2 PID控制器仿真及试验 | 第57-58页 |
| 3.3.3 模糊控制器设计 | 第58-59页 |
| 3.3.4 带有自调整因子的模糊控制器 | 第59-62页 |
| 3.3.5 Fuzzy-PID复合控制器 | 第62-63页 |
| 3.4 控制算法试验验证 | 第63-64页 |
| 3.4.1 焊接试验 | 第63页 |
| 3.4.2 现场焊接试验 | 第63-64页 |
| 3.5 本章小结 | 第64-65页 |
| 第4章 不连续焊缝图像处理及识别 | 第65-83页 |
| 4.1 常用激光图像处理方法 | 第65-70页 |
| 4.1.1 阈值分割法 | 第65-66页 |
| 4.1.2 边缘检测法 | 第66-70页 |
| 4.2 流水孔图像处理方法 | 第70-77页 |
| 4.2.1 动态RIO的获取 | 第70-71页 |
| 4.2.2 激光条纹的提取 | 第71-73页 |
| 4.2.3 连通域提取 | 第73-74页 |
| 4.2.4 角焊缝拐点检测 | 第74-77页 |
| 4.3 直线（流水孔）角焊缝识别 | 第77-82页 |
| 4.3.1 无流水孔焊缝识别 | 第78-79页 |
| 4.3.2 半圆形流水孔直线焊缝识别 | 第79-80页 |
| 4.3.3 腰圆形流水孔直线焊缝识别 | 第80-81页 |
| 4.3.4 小圆形流水孔焊缝识别 | 第81-82页 |
| 4.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 第5章 焊缝初始位置识别及机器人定位控制 | 第83-99页 |
| 5.1 摄像机标定 | 第83-88页 |
| 5.1.1 摄像机模型 | 第83-85页 |
| 5.1.2 摄像机标定方法 | 第85-86页 |
| 5.1.3 摄像机标定试验 | 第86-88页 |
| 5.2 初始定位方法 | 第88-98页 |
| 5.2.1 直线焊缝初始定位 | 第91-96页 |
| 5.2.2 直角转弯焊缝初始定位 | 第96-98页 |
| 5.3 本章小结 | 第98-99页 |
| 第6章 折线焊缝跟踪控制 | 第99-125页 |
| 6.1 直线焊缝跟踪 | 第99-111页 |
| 6.1.1 动力学模型 | 第99-100页 |
| 6.1.2 运动学模型 | 第100-104页 |
| 6.1.3 简化模型 | 第104-106页 |
| 6.1.4 误差模型 | 第106-107页 |
| 6.1.5 机器人与十字滑块协调控制 | 第107-111页 |
| 6.2 弯曲焊缝多传感信息融合跟踪 | 第111-115页 |
| 6.2.1 信息融合过程 | 第112-114页 |
| 6.2.2 试验验证 | 第114-115页 |
| 6.3 直角转弯角焊缝识别和跟踪 | 第115-120页 |
| 6.3.1 转弯方式 | 第115-116页 |
| 6.3.2 十字滑块轨迹规划 | 第116-117页 |
| 6.3.3 机器人本体运动学分析 | 第117-118页 |
| 6.3.4 拐点的检测 | 第118-119页 |
| 6.3.5 协调控制器方法 | 第119-120页 |
| 6.3.6 试验验证 | 第120页 |
| 6.4 带流水孔直角转弯焊缝识别与跟踪 | 第120-123页 |
| 6.4.1 左右孔识别 | 第121页 |
| 6.4.2 实际焊接试验 | 第121-122页 |
| 6.4.3 生产现场焊接试验 | 第122-123页 |
| 6.5 本章小结 | 第123-125页 |
| 第7章 结论与展望 | 第125-127页 |
| 7.1 结论 | 第125页 |
| 7.2 展望 | 第125-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
| 参考文献 | 第128-135页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第135页 |
