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在库卡机器人中分析二维条纹式激光传感器的焊缝跟踪系统,可在焊接的过程中利用传感设备实时观测焊缝的变化,计算待焊接的焊缝中心位置,将这些信息反馈给机器人,根据该位置信息实时调整焊***对准焊缝中心,实现焊缝的实时跟踪。
(1)说明了工业机器人的坐标系之间的变换关系,为激光测量坐标系的标定以及焊缝特征点的旋转变换打下坚实的理论基础。
(2)采用了二维条纹式激光传感器的单点测量标定算法和多点测量标定算法,计算测量坐标系与机器人末端坐标系之间的变换关系。
(3)基于小波变换模极大值理论和*小二乘法拟合的焊缝特征点检测算法。小波变换模极大值理论用于焊缝特征点的初步定位,*小二乘拟合求交点用于焊缝特征点的**定位。
(4)设计和研制了一套基于基条纹式激光传感器的机器人焊缝跟踪系统。基于Microsoft Visual Studio 2010开发了上位机软件,主要完成二维条纹式激光传感器数据采集、焊缝特征点检测算法和人机交互功能。
分析结果有:
(1)采用了条纹式激光测量坐标系的单点标定算法和多点标定算法。提出单点标定算法的根据是传感器的安装方式;忽略安装关系,提出了多点标定法,包括了三点标定和五点标定。经过实验验证标定误差小于0.5mm。
(2)采用了基于小波变换模极大值理论和*小二乘法拟合的焊缝特征点检测算法。利用小波变换模极大值理论对焊缝特征点进行初步定位,通过初步定位的结果,对激光数据进行分组,利用*小二乘法进行焊缝特征点的**定位。经过实验验证检测焊缝特征点相对于实验基准的平均偏差距离小于0.4mm。
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