管道焊接机器人的可视焊缝追踪系统

人们提出来一种以产生可视光线为基础的焊缝追踪系统，这种系统应用于管道焊接机器人中。首先，在对焊接表面激光反射和照相机的位置，激光所在的平面以及焊接后激光条纹图像的效果进行分析的基础上，设计出了视觉传感器。为了防止在焊缝图像中出现严重的反射扰乱，人们开发了图像处理和特征抽取的运算法则。为了对管道焊接进行焊缝追踪，人们采取了一种图像视觉控制系统。人们通过控制管道焊接机器人的焊缝追踪实验来证实这个系统的性能。​

在涉及机器人焊接的相关问题中，焊缝追踪是其中的一个重要问题，它也是进行高质量的自动化焊接的基础。工业上的焊接机器人大部分用于教学，并且机器人重复这个路径以满足焊接中光束的位置要求。在焊接机器人的这种模式中存在一些问题，例如焊接位置的不准确性，由热量扩散而导致焊接处的变形与扭曲。这些问题导致光束偏离其理论上的焊接路径，所以在焊接的过程中控制光束的焊缝轨迹是必要的。其次，管道焊接机器人不能预先对焊缝进行定义，因为当管道改变方向时，焊缝可能偏离管道内部的位置。焊缝的轨迹可以随着轴线方向上管子的移动而改变。在这种情况下，这种模式就不适合进行管道的焊接，并且焊接机器人需要修正光束和及时焊接时焊缝之间偏移。

为了避免在移动管道时出现焊缝的偏离，解决的办法是用三自由度多机械手来升降管子，调整管子的位置，并摆正管子的方向。当管子改变方向时，焊缝将偏离其原来的位置，然后，在进行高质量的焊接时就需要焊缝追踪系统。