一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器.pdfVIP

维普资讯 第 18卷 第3期 传 感 技 术 学 报． VO1．18 No．3 2005年 9月 CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACTUATORS Sep．2005 OnVisualSensorsforW eldingSeam Tracking BasedonLaserStructuredLight LJyz ，X己，De ，LJ D ，W NG Lin—kun ，TAN M in r1．LaboratoryofComplexSystemsandIntelligenceScience，InstituteofAutomation， IChineseAcadmeyofSciences，Beijing100080，hCina； I2．1nst ofAutomat，GasA“cad 。fScienⅢ，。“730000，hCina Abstract：W eldingseam trackingisakeyissuetoweldingautomation．Thispaperdesignsakindofvisual sensoradoptedlaserstructuredlight，basedonstudyofdifferentkindofseam trackingsenor．Andanima— gesprocessinglibraryisdevelopedtoextractfeaturesfordifferentweldingjointstype，e．g．VeeandU— shapedjoints，StepandButtjoints，weldingforfirsttimeandmultipassweldingjoints．Testingresults validatethereliabilityandaccuracyofthesensor．Andthesensorisadaptivetoweldingseam trackingsys— tern． Keywords：vision sensor；weldingseam tracking；structuredlightvision；imageprocessing EEACC：0170G ；4360 一 种基于激光结构光 的焊缝跟踪视觉传感器 李 原 ，徐 德 ，李 涛 ，王麟琨 ，谭 民 ／1．中国科学院自动化研究所 复杂系统与智能科学实验室，北京 100080-、 2．甘肃省科学院自动化研究所，兰州730000 ， 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。 关键词：视觉传感器 ；焊缝跟踪；结构光视觉；图像处理 中图分类号：TP212．3 文献标识码 ：A 文章编号 ：1OO5—949O(2OO5)O3—0488-05 焊缝 自动跟踪系统_】]。焊缝 自动跟踪系统 由传感 1 焊缝跟踪研究现状 器、控制器和执行机构三部分组成，其中传感器对跟 焊缝 自动跟踪是实现焊接 自动化的一个重要组 踪系统的性能具有重要影响，是实现焊缝跟踪的关 成部分。目前，实现 自动焊接 的机器人大多数为示 键 。 教再现机器人，只能简单重复示教的轨迹和动作。 由于焊接过程中环境恶劣，传感器受到强烈的