计算机集成制造系统2020,Vol.26Issue(11) :3049-3056.DOI:10.13196/j.cims.2020.11.015

自主移动焊接机器人嵌入式视觉跟踪控制系统

Embedded vision tracking control system for autonomous mobile welding robot

杨国威 王以忠 王中任 刘海生 肖光润
计算机集成制造系统2020,Vol.26Issue(11) :3049-3056.DOI:10.13196/j.cims.2020.11.015

自主移动焊接机器人嵌入式视觉跟踪控制系统

Embedded vision tracking control system for autonomous mobile welding robot

杨国威 1王以忠 1王中任 2刘海生 2肖光润2
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作者信息

  • 1. 天津科技大学电子信息与自动化学院,天津 300222
  • 2. 湖北文理学院机械工程学院,湖北 襄阳 441053
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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A RM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.

关键词

自主移动焊接机器人/嵌入式视觉控制/焊缝跟踪/核相关滤波/纠偏控制

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基金项目

国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51805370)

机电汽车湖北省优势特色学科群开放基金资助项目(XKQ201809)

出版年

2020
计算机集成制造系统
中国兵器工业集团第210研究所

计算机集成制造系统

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子:1.092
ISSN:1006-5911
被引量11
参考文献量11
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