自主移动焊接机器人嵌入式视觉跟踪控制系统
来源：计算机集成制造系统杂志2020年第11期北京时间：
作者：杨国威,王以忠,王中任,刘海生,肖光润
单位：1.天津科技大学电子信息与自动化学院2.湖北文理学院机械工程学院
摘要：为解决大型工件现场焊接空间受限和焊缝跟踪精度受干扰的问题,提出并设计了一种自主移动焊接机器人嵌入式视觉跟踪控制系统。系统紧凑、体积小,适应现场焊接作业。提出基于核相关滤波的焊缝跟踪算法,以解决焊接时的弧光干扰问题,实现实时、精确、可靠的焊缝跟踪。该算法通过生成大量的正负样本进行分类器训练,并映射到高斯核函数空间进行计算,来提高跟踪精度和可靠性;通过构建样本的循环矩阵和傅里叶变换来减少计算量,提高跟踪实时性。在ARM嵌入式系统中实施该自动跟踪算法,完成了对移动机器人的爬行和横摆控制,并实现了焊接过程的实时纠偏。通过对大型管道V型焊缝进行焊接实验表明,帧率达到10 fps,焊缝轨迹跟踪准确,焊接表面平顺。
关键词：自主移动焊接机器人,嵌入式视觉控制,焊缝跟踪,核相关滤波,纠偏控制
基金资助：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51805370);“机电汽车”湖北省优势特色学科群开放基金资助项目(XKQ201809)。
