虚拟示教系统中曲面跟踪技术研究

来源 :第十届中国机器人焊接会议暨国际机器人焊接、智能化与自动化会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dwwn123456
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针对焊接机器人在线示教再现方式和现有虚拟示教方式的缺陷,开发了以力反馈设备PHANToM为力觉交互接口的虚拟示教的仿真环境,并引入基于虚拟力反馈的曲面跟踪技术,提出了真实感虚拟力的计算模型和渲染方法,通过实验验证,证明了虚拟力输出的稳定性和连续性以及曲面跟踪的有效性。
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机器人旋转电弧焊中首要解决的问题是对于旋转电弧焊过程中信号的滤波及提取.文中首先介绍旋转电弧传感器的工作原理及电弧传感信号中常用的数字滤波方法在应用中的比较.通过对采集到的旋转电弧信号特点的分析,提出了一种适合旋转电弧传感信号处理的组合式滤波算法.实验证明这种滤波方法能有效地抑制电弧信号的干扰、保留有用的信号特征信息。
本文主要论述在采用立体视觉技术实现对目标位置的三维信息求取过程中,通过分析视觉系统的立体成像模型,对于畸变图像预先进行校正处理,建立了视觉系统的物象变换关系以及目标点的空间对应匹配关系,采用基于图像特征点的立体匹配策略,实现对目标位置的三维空间定位。
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提出了一种新的水下机器人避障控制算法,该方法主要是以焊接机器人的超声传感器作为核心测距部件,将超声传感器分成7路,分别对各个方向上的障碍物进行探测,以焊接机器人沿着各个传感器方向运动的安全度和与目标的远近程度作为模糊评判的因素,对避障角度进行综合评判.焊接机器人选择最优角度进行避障,给出了此算法的原理,并此基础上做了仿真,得到了很好的避障效果。
对低成本弧焊机器人柔性加工单元的组成和配置进行简要的规划并介绍了其软硬件设计.对系统实时控制软件的结构设计和实时性要求进行了理论分析,提出了一种高精度数控焊接变位机多任务实时控制软件的实现方法,设计了数控焊接变位机与机器人之间的通讯接口.通过实际应用验证了低成本焊接机器人柔性控制系统设计方案的合理性和实用性。
利用模糊理论和佩特里网理论,对机器人焊接柔性系统进行了建模研究,得到了具有模糊多信息特征的FSTCPN模型;结合佩特里网理论对模型的分析方式,文章提出了从模型的有界性和守恒性两个方面进行模型性能分析的方法,并利用该方法对建立的模型从理论上进行了证明.结果表明,机器人焊接系统模糊佩特里网模型具有边界性和守恒性特点,完全满足单纯的佩特里网模型的相应特征.该分析方法为焊接领域的模糊佩特里网模型的性能分析
对遥控焊接操作虚拟环境的建模问题进行了研究.对于虚拟环境系统层面建模问题,采用面向对象方法对远端焊接机器人工作环境进行了统一定义和描述;对于虚拟环境应用层面建模问题,首先采用摄像机标定技术对远端宏观环境模型的定位问题进行了研究,实现了基于安全虚拟厚度模型的远端宏观环境描述;其次采用结构光传感器对远端焊缝模型的建模问题进行了研究,焊缝断面特征的提取采用模板匹配方法实现,并以"V"字形式进行统一描述,
根据PetriNetNet理论建立机器人焊接柔性系统PN模型,并针对根据系统信息流建立的模型结构复杂,从而导致不能全面反映所研究系统信息特征的问题,利用设计的算法对建立的机器人焊接柔性系统模型进行计算并对模型结构约减.结果表明,利用该方法对建立的复杂模型进行处理,模型结构更加简洁,模型能全面的反映系统的信息特征。
针对焊接粗糙集建模方法中的需要,以脉冲钨极氩弧焊下获取通过熔池正面信息和相关参数预测熔池背面宽度的模型为背景,探讨了模型推理过程中遇到的情况,并考虑焊接过程的特点,对推理过程的参数设置进行了比较研究,并提出了一种新的对规则的评价标准.实验表明,该推理策略适合于焊接过程的粗糙集建模方法,并对其他规则型模型有很好的借鉴作用.