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基于旋转电弧下移动焊接机器人焊缝跟踪
基于旋转电弧下移动焊接机器人焊缝跟踪
摘要：
焊接工艺的自动化和智能化是现代焊接技术发展的趋势。焊缝跟踪是焊接机器人精准焊接的关键问题之一。本文针对基于旋转电弧下移动焊接机器人焊缝跟踪问题进行了研究。首先分析了焊缝跟踪的意义和难点，然后介绍了基于旋转电弧下移动焊接机器人的工作原理和结构。接着，提出了基于视觉感知和控制策略的焊缝跟踪方法，并详细讨论了其关键技术和算法。最后，通过实验验证了该方法的有效性和可行性，并对未来的研究方向进行了展望。
关键词：焊接工艺、焊缝跟踪、移动焊接机器人、视觉感知、控制策略、算法
Abstract:
Theautomationandintelligenceofweldingprocessesarethetrendsinthedevelopmentofmodernweldingtechnology.Weldseamtrackingisoneofthekeyissuesforpreciseweldingofweldingrobots.Inthispaper,westudytheproblemofweldseamtrackingbasedontherotatingarcdownwardmovingweldingrobot.Firstly,thesignificanceanddifficultiesofweldseamtrackingareanalyzed.Then,theworkingprincipleandstructureoftheweldingrobotbasedonrotatingarcdownwardmotionareintroduced.Next,aweldseamtrackingmethodbasedonvisionperceptionandcontrolstrategyisproposed,anditskeytechnologiesandalgorithmsarediscussedindetail.Finally,theeffectivenessandfeasibilityofthemethodareverifiedthroughexperiments,andthefutureresearchdirectionsareproposed.
Keywords:Weldingprocess,Weldseamtracking,Mobileweldingrobot,Visionperception,Controlstrategy,Algorithm
1.引言
随着工业发展的进步，焊接技术在制造业中起着重要作用。然而，传统焊接工艺存在着一些问题，如低效率、低精度、低稳定性等。为了解决这些问题，自动化和智能化的焊接技术不断发展。焊接机器人作为焊接自动化的重要手段之一，已经广泛应用于各个领域。
焊缝跟踪是焊接机器人实现精准焊接的关键问题。焊缝的形状和尺寸在实际应用中通常都是不规则的，因此焊缝跟踪的难度较大。同时，焊接过程中存在诸如热辐射、光照不均匀等干扰，使得焊缝的辨识变得更加困难。因此，需要针对焊缝跟踪问题进行深入研究，提出有效的解决方案。
本文针对基于旋转电弧下移动焊接机器人焊缝跟踪问题展开研究。首先介绍了基于旋转电弧下移动焊接机器人的工作原理和结构，然后提出了基于视觉感知和控制策略的焊缝跟踪方法，并详细阐述了其关键技术和算法。最后通过实验验证了该方法的有效性和可行性，并对未来的研究方向进行了展望。
2.基于旋转电弧下移动焊接机器人的工作原理和结构
基于旋转电弧下移动焊接机器人是一种新型的焊接机器人，通过控制电极的旋转和下移，实现焊接过程的自动化。其工作原理如下图所示：
[插入图片，图中包括熔池区域、电极、工件等]
基于旋转电弧下移动焊接机器人主要由机械结构、电控系统和视觉感知系统三部分组成。机械结构主要包括臂架、电极杆、焊枪等部件，用来实现焊接操作的运动。电控系统用于控制焊接机器人的运动和焊接参数的调节。视觉感知系统用于实时感知焊缝的位置和形状，以便对焊机进行精确的调整和控制。
3.基于视觉感知和控制策略的焊缝跟踪方法
为了实现基于旋转电弧下移动焊接机器人的焊缝跟踪，需要采用视觉感知和控制策略相结合的方法。具体步骤如下：
3.1视觉感知
焊缝的位置和形状对焊接过程的稳定性和精度有重要影响。因此，需要通过视觉感知系统实时获取焊缝的信息。可采用摄像头拍摄焊缝图像，并通过图像处理算法进行特征提取和数据分析，从而获得焊缝的位置和形状。
3.2控制策略
在焊接过程中，焊缝的位置和形状可能会发生变化，因此需要实时调整焊机的运动和焊接参数。根据焊缝的位置和形状，采用自适应控制策略对焊接参数进行调节，保证焊缝的准确焊接。同时，利用机械结构和电控系统控制焊机的运动，使其能够随着焊