激光視覺傳感焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)的開題報(bào)告

激光視覺傳感焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)的開題報(bào)告一、選題背景及意義焊接是重要的生產(chǎn)制造工藝，而焊縫是焊接的重要組成部分。在工業(yè)生產(chǎn)中，焊縫的質(zhì)量直接影響到整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和耐久性。傳統(tǒng)的焊縫質(zhì)量檢測主要依靠人工進(jìn)行，容易受人員經(jīng)驗(yàn)和主觀影響，無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、快速、高效的檢測。因此，研發(fā)出一種高精度、快速、自動化的焊縫視覺傳感識別與跟蹤系統(tǒng)，對提高焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著重要的意義和價(jià)值。二、研究內(nèi)容及思路本研究的主要目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種基于激光視覺傳感技術(shù)的焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)，主要包括以下內(nèi)容：1.設(shè)計(jì)激光視覺傳感裝置，實(shí)現(xiàn)對焊縫的高精度檢測與識別。2.采用圖像處理算法，對焊縫圖像進(jìn)行分析和處理，提取出焊縫輪廓特征，并進(jìn)行擬合。3.設(shè)計(jì)自動跟蹤算法，實(shí)現(xiàn)焊接路徑的自動跟蹤和控制。4.將激光視覺傳感、圖像處理算法和自動跟蹤算法進(jìn)行整合，構(gòu)建完整的焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)。三、預(yù)期研究成果及應(yīng)用前景通過本研究的成果，可以實(shí)現(xiàn)對焊縫的高精度檢測和自動跟蹤，提高焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。針對不同行業(yè)和場景，該系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景，比如航空航天、汽車、造船、建筑等領(lǐng)域。四、研究難點(diǎn)與解決方案本研究的難點(diǎn)主要包括如何實(shí)現(xiàn)對焊線及其關(guān)鍵點(diǎn)的高精度檢測和識別，以及如何實(shí)現(xiàn)焊縫的自動跟蹤和控制。解決方案包括：1.基于激光視覺傳感技術(shù)和圖像處理算法實(shí)現(xiàn)對焊線的高精度檢測和識別。2.設(shè)計(jì)自適應(yīng)的自動跟蹤算法，應(yīng)對不同困難和復(fù)雜的焊接環(huán)境和工況。3.構(gòu)建完整的焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對焊接過程的自動控制和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、精準(zhǔn)的焊接質(zhì)量控制。五、研究方法及流程本研究采用實(shí)驗(yàn)研究和仿真研究相結(jié)合的方法，主要流程包括：1.搭建實(shí)驗(yàn)平臺，進(jìn)行焊接過程數(shù)據(jù)采集和圖像處理實(shí)驗(yàn)。2.研發(fā)焊縫識別算法和自動跟蹤算法，進(jìn)行驗(yàn)證，不斷優(yōu)化。3.將算法與激光視覺傳感裝置進(jìn)行整合，構(gòu)建完整的焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)，進(jìn)行性能測試。4.進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用試驗(yàn)和完善，提高其穩(wěn)定性和易用性。六、進(jìn)度安排本研究計(jì)劃于2021年7月開始，預(yù)計(jì)歷時(shí)12個(gè)月完成。1.第1-2個(gè)月：調(diào)研和文獻(xiàn)綜述，設(shè)計(jì)研究方案和實(shí)驗(yàn)方法。2.第3-5個(gè)月：搭建實(shí)驗(yàn)平臺，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖像處理實(shí)驗(yàn)。3.第6-8個(gè)月：研發(fā)焊縫識別算法和自動跟蹤算法，進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。4.第9-10個(gè)月：整合算法與激光視覺傳感裝置，構(gòu)建完整的系統(tǒng)，進(jìn)行性能測試。5.第11-12個(gè)月：進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用試驗(yàn)和完善，提高其穩(wěn)定性和易用性，撰寫論文和組織答辯。七、參考文獻(xiàn)1.Kidono,K.,Minoshima,K.,&Arai,T.(2010).Lasermeasurementandtrackingofweldingseamwiththermographyforrobotarcwelding.JournalofMaterialsProcessingTechnology,210(4),601-608.2.Fu,D.,Shao,Y.,&Chen,X.(2013).Robotweldingseamtrackingsystembasedonmachinevision.InThirdInternationalConferenceonInstrumentationandMeasurement,Computer,CommunicationandControl(pp.582-585).3.Woods,B.K.,&Azimi,E.(2017).Overviewoflaserbasedweldingseamtrackingandcontr