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焊接机器人视觉导引的实验平台

时间：2017-09-07 来源：机器人在线阅读：9740

第二章焊接机器人视觉导引实验平台

拥有感知和获取外部信息的功能，并能够及时反馈、调整的焊接机器人系统，是实现智能化焊接的前提。为实现对焊缝初始焊位的识别与导引，本文搭建基于型号为M-20iA的FANUC焊接机器人系统平台。同时给机器人装配视觉传感器，通过被动视觉方式采集焊缝图像并进行处理，实现了初始焊位的识别与导引。

2.1系统平台的组成

实验平台基于视觉传感，能够实现焊缝初始焊位的识别与导引。图2-1是焊接机器人实验平台示意图。该平台主要包括焊接机器人系统、视觉传感系统、弧焊系统和计算机控制系统。图2-2是焊接机器人平台实物图。

实验过程中CCD采集完图像后，通过图像采集卡将数据传送到计算机中心。然后将处理后的结果通过以太网发送给机器人控制柜，并由其发送指令，引导机器人运动。通过这种方式，实现了焊接机器人系统能获取工件信息，并做出调整的目的。

2.1.1焊接机器人系统

焊接机器人系统由机器人本体和控制柜组成。本文使用的是FANUC公司生产的型号为M-20iA弧焊接器，如图2-3所示。在整个系统，机器人是焊缝图像采集和视觉导引的执行主体。

由表2-1可知，该机器人最大工作范围是1811mm，可实现6个方位的自由运动。中空型的手臂以及内置式电缆，使得机器人末关节可调节度高。这些决定了机器人执行末端可达性较好，有利于在后续的焊缝识别与导引实验中，机器人可从多方向、多角度获取焊缝信息，从而保证了数据的完整性。

2.1.2视觉传感系统

视觉传感系统包括传感器、图像采集卡和计算机。视觉传感器如图2-4所示，采用的摄像机是WAT-902H2型摄像机，如图2-5所示。整个视觉系统工作流程可分为三步:1.视觉传感器固定在焊枪上，通过控制机器人运动从不同视角采集焊缝图像2.通过图像采集卡把采集到的图像传递给主控计算机。然后计算机负责图像的处理，并计算初始焊位的空间信息3.计算机把空间点的信息，以机器人运动变量的形式发送给机器人控制柜，然后控制机器人完成导引运动。图2-6是其工作流程图。