摘要：电弧声是焊接过程中产生的非稳定随机信号,与电弧行为、电弧稳定性及焊缝质量等有着密切的相关性,是研究焊接过程稳定性及焊接质量监控的重要信息源之一。文中运用虚拟仪器软件LabVIEW对电弧声信号进行采样处理,设计了采集模块对平板焊接时不设焊接参数的原始信号波形进行分析;设计了分析处理模块对电弧声信号进行特征提取;设计了分析、处理模块对信号的时域和频域特性进行分析;设计了GUI界面实现以上操作过程的交互。经实际运用,该系统对于研究焊接过程稳定性有一定的参考价值。

摘要：由于无轨爬行式焊接机器人运动方式自由灵活,导致存在超前监测误差的主动视觉传感方法焊缝跟踪精度不高。被动视觉传感方法无超前监测误差,但需采用昂贵的熔池相机,从而导致设备成本增加。针对以上问题,设计了一种由双摄像机组成的视觉采集系统,并提出一种熔滴—焊缝同步采集焊接偏差测定方法。首先,通过标定分别校正熔滴和焊缝图像,然后将熔滴、焊缝图像信息融合到同一图像坐标系中。进一步,采用凹点区域检测方法定位熔滴图像中的焊丝尖端,并采用最小二乘法拟合焊缝边缘直线。最后,利用焊丝尖端与焊缝边缘直线的位置关系,在已建立的焊接偏差量测定模型中计算出当前时刻焊接偏差量。实验结果表明,在实验室环境下,采用熔滴—焊缝同步视觉方法,焊接误差可以控制在0.2 mm以内,具有较高焊缝跟踪精度和重要应用前景。

摘要：针对基于激光视觉自动焊接过程中,出现焊缝特征占比失衡,焊接偏移的问题,提出一种改进U-Net模型,在U-Net网络模型的基础上融合可学习的调整器模块,在编码块中接入特征增强模块,减少了弧光干扰,提升了焊缝特征提取的精度。以管道自动焊接机器人作为图像采集平台,设计了网络训练模型,同时辅以数据增强防止网络过拟合,实验结果表明,改进型U-Net算法的像素分割准确率(acc)、平均交并比(mIou)、平均像素精确度(mpa)分别为99.34%、89.36%、95.62%,与传统阈值分割算法、FCN算法、U-Net算法、PSPNet算法相比,本文的精度指标最优,在强弧光干扰环境下能准确提取出焊缝特征,具有抗噪能力强,识别准确率高的优点。

摘要：　　为了研究塑料熔体在模腔内的流动行为,设计制造了浇口动态磁化装置,通过磁化试验,测量中心浇口圆盘模腔内的熔体在各个时刻的流动位置和充模时间,可以直观地分析塑料熔体在模腔中的流动状态。

摘要：为解决大型工件现场焊接空间受限和焊缝跟踪精度受干扰的问题,提出并设计了一种自主移动焊接机器人嵌入式视觉跟踪控制系统。系统紧凑、体积小,适应现场焊接作业。提出基于核相关滤波的焊缝跟踪算法,以解决焊接时的弧光干扰问题,实现实时、精确、可靠的焊缝跟踪。该算法通过生成大量的正负样本进行分类器训练,并映射到高斯核函数空间进行计算,来提高跟踪精度和可靠性;通过构建样本的循环矩阵和傅里叶变换来减少计算量,提高跟踪实时性。在ARM嵌入式系统中实施该自动跟踪算法,完成了对移动机器人的爬行和横摆控制,并实现了焊接过程的实时纠偏。通过对大型管道V型焊缝进行焊接实验表明,帧率达到10 fps,焊缝轨迹跟踪准确,焊接表面平顺。

摘要：通过分析工程教育专业认证背景下“机器视觉技术”课程教学现状及不足,以OBE专业认证理念为引导,对课程目标设置、教学内容优化、教学组织、质量评价等方面进行了研究与改进。以团队开发的系列应用产品为对象,优化了基于一个视觉硬件基础、四条视觉应用主线的教学内容。针对每条主线设计了产品观摩、客户端程序演示、开发例程调试、图像处理算法等教学过程,锻炼学生对于机器视觉领域典型应用进行需求分析、论证和系统设计的能力,以及在工程实践中使用恰当现代工程工具进行建模、预测与仿真能力的培养,支撑学生达到毕业要求。

摘要：机械基础系列课程是我国理工科院校机械专业必修的专业基础课,面对设计、制造领域的重大变革,机械基础系列课程应顺应时代发展的要求,用现代化的设计思想改革机械基础系列课程的设置,用三维设计、分析、制造理念优化整合机械基础系列课程的教学内容,以三维技术为主线,以机械创新设计为核心综合优化机械基础系列课程的实验、实践环节,使课程改革达到一个更高层次,使学生的知识结构和设计水平跟上时代发展的步伐和企业对人才的要求。

摘要：案例库建设与应用对于机械工程专业学位研究生实践创新能力的培养具有重要意义。在分析“机器视觉原理与应用”课程特点及案例教学需求的基础上,探讨了“机器视觉原理与应用”教学案例库的建设思路及架构,构建了视觉测量、缺陷检测、目标跟踪、机器人视觉、3D视觉、深度学习等6个技术专题的智能制造教学案例库,给出了典型案例的设计过程及主要内容。教学实践结果表明,机器视觉案例得到了学生的普遍认可,激发了学生学习的积极性,可以满足专业学位研究生“机器视觉原理与应用”课程的教学需求。

摘要：为解决焊接工程现场有线示教器操作不便、传统模板匹配方法受电弧与飞溅干扰而导致跟踪稳定性差等问题,设计了一种基于无线遥控与视觉跟踪的焊接控制系统。首先,设计了包含视觉单元、控制单元和执行单元的嵌入式PC无线控制系统,实现图像采集处理和焊缝跟踪偏移信息计算,并控制焊机机器人执行相应的动作。然后,采用了粒子滤波跟踪算法进行焊缝跟踪,该算法通过粒子滤波对图像大目标区域进行搜索,减少焊缝位置发生突变或焊缝图像缺失时跟踪失效的问题,确保视觉单元能够在强烈噪声干扰下快速、准确地识别焊缝特征位置。焊接测试结果表明,本系统纠偏误差小于0.12 mm,且操作方便、稳定性好、纠偏精度高、焊接表面成型质量良好,满足管道焊接的工艺要求。

摘要：提出一种基于视差图像结合片光技术的方法来重构物体的表面形貌。利用一组连续的图像对应的立体匹配点来计算视差值,并用于构建的片光模型中。提供两组不同高度的共面的光点,结合奇异值分解的算法来得出更精准的光平面,并用两幅描述同一运动的标定板图像来求更精准的对象移动位姿。采用对ROI区域精准定位有效部位,减少野点误差。实验证明,用此种方法能够有效准确的对物体表面进行重构,平均误差可达0.395mm。