摘要：结构光视觉传感器是视觉焊缝跟踪系统获得焊缝信息的重要组成部分,其测量误差与性能对焊缝跟踪系统的总体测量精度及可靠性有着直接影响。本文对应用于焊缝跟踪的结构光视觉传感器进行误差分析,包括传感器硬件系统结构误差、激光散斑噪声误差及镜头畸变误差等,并对不同结构方式下的视觉传感器建立了数学模型,具体分析了结构参数对其误差的影响,提出结构光视觉焊缝跟踪传感器优化设计方法,并依据仿真结果给出结构优化设计参数,最后通过实验验证了该优化设计方法的正确性。

摘要：针对存在障碍物农田区域的植保无人机避障问题,提出了一种基于结构光视觉的植保无人机障碍物检测方法。本文基于激光三角测量原理,通过半导体激光器与CCD传感器间特殊的光路,设计了可探测前方障碍物信息的光学检测系统。激光器发出的线结构光经障碍物表面的反射,成像于CCD靶面上,通过图像采集、处理和计算提取出前方障碍物距离、方位角和宽度等参数信息。实验表明,该方法能够有效检测出未知环境下障碍物的距离、方位角和宽度,并且距离检测误差小于0.06 m。

摘要：研究提出了基于线结构光视觉引导下的工业机器人定位系统,其视觉传感器选择的是线结构光自扫描测量装置,在振镜转动作用下完成激光平面对目标对象的扫描,进而得到目标对象处于相机坐标系下的三维位姿。然后采用机器人手眼关系联合工具坐标系标定法,对随机位姿目标对象进行工业机器人三维定位,结果证实该系统定位精度高、灵活性强,稳定性高,能够满足工业现场需求。

摘要：为提高结构光视觉系统的测量精度,建立了结构光视觉系统中结构参数对测量精度的影响模型。通过分析图像识别误差对结构光视觉系统测量精度的影响,导入结构光平面与摄像机光轴之间的夹角、测量物距、摄像机焦距等参数与测量误差之间的关系,建立相应的误差模型并确定各项参数对测量精度的影响。上述所有因素对测量精度的影响均通过实验验证,对结构光视觉系统的设计和使用具有一定的指导作用。

摘要：焊缝自动跟踪是实现焊接自动化的关键。本文在总结不同焊缝跟踪传感器研究的基础上,设计了一种基于激光结构光的视觉传感器。针对不同类型焊缝(V形、U形坡口焊缝、搭接、对接焊缝和第一道焊焊缝、多道焊焊缝等)的图像特点,开发了焊缝激光图像处理模块库,可以提取出焊缝特征点位置坐标,实现焊缝跟踪。实验证明,传感器具有较高的精度和可靠性,并对焊缝跟踪系统具有一定的普适性。

摘要：针对传统现场示教型的焊接机器人线结构光视觉传感器的应用缺点,旨在通过离线编程技术进行解决.首先对传感器离线编程系统进行了架构设计,其次根据传感器的成像原理开发了仿真传感器的自动建模技术,并进一步讨论了针对焊接仿真对象进行特征轮廓的提取,最后介绍了如何将编程结果应用于实际的焊接特征识别,分别对复杂结构件的焊缝跟踪和焊缝起始点搜索任务进行了试验.结果表明,该系统对提升线结构光视觉传感技术在机器人焊接中的适用性和自动化程度具有显著的促进.

摘要：基于结构光照明技术的三维形面测量系统,通常采用图像采集卡完成图像采集,由计算机进行图像处理.这种测量模式难以满足实时性要求较高的场合.本文以DSP为核心,设计一种嵌入式结构光图像处理系统,采用以太网接口与计算机通讯,结合方向模板与重心法实现激光条纹中心的亚像素级提取.实验表明,该系统极大的减轻了计算机的负荷,有效的提高了测量的实时性.

摘要：针对直缝钢管焊接过程焊缝表面凹陷或突起面积实时监测问题,设计了一套基于线结构光的嵌入式机器视觉系统.提出了焊缝结构光条中心线快速提取算法和焊缝突起或凹陷面积计算方法,实现了焊缝表面突起或凹陷面积的精确测量.实验结果表明:该检测系统具有测量精度高、处理速度快、非接触测量等特点,能够满足焊缝表面质量实时监测的要求.

摘要：为实现工业机器人自动跟踪曲线焊缝,提出了协调焊枪运动和视觉跟踪的视觉伺服控制方法.建立了特征点的数学模型,并在此基础上确定机器人运动的旋转轴.设计了一种双层结构的模糊视觉伺服控制器,通过动态确定控制量有效范围来保证图像特征存在于视场中.为准确确定有效范围,设计了带模型动态补偿的K a lm an滤波器.曲线焊缝的自动跟踪实验验证了所提方法的有效性.

摘要：针对焊后焊缝成形缺陷存在的技术问题,对目前比较常用的几种无损检测技术,即结构光视觉检测、超声波检测、涡流检测、磁光成像检测和红外检测进行了深入研究。对上述检测方法的基本原理、系统结构、检测特点和各自的适用范围进行了讨论。研究结果表明:单种检测技术各有各的优势与短板,不能满足焊缝的全面检测要求,可以采用多种检测手段相结合的方法,实现优势互补。