MATLAB单目视觉焊缝跟踪系统设计与应用

"基于MATLAB的单目视觉焊缝跟踪系统设计" 这篇毕业论文主要探讨了在现代焊接工艺中，如何运用机器视觉技术实现自动化焊缝跟踪。自动化焊接因其能减轻工人劳动强度、减少有毒气体暴露并提高生产效率和焊接精度而受到重视。论文的核心是设计一个基于MATLAB图像处理软件的单目视觉焊缝跟踪系统。 系统的设计流程包括以下几个关键步骤： 1. **激光条纹图像获取**：采用激光发射设备产生条纹图像，这些图像照射在焊缝表面，以便捕捉焊缝特征。 2. **视觉传感器检测**：视觉传感器用于捕获激光条纹、焊缝坡口图像以及焊枪的位置图像，将这些信息实时传输至计算机。 3. **图像处理**：在MATLAB环境中，对传感器采集的图像进行处理，提取焊缝中心点与焊枪相对位置的图像距离。这一步涉及图像预处理、边缘检测、特征提取等图像处理技术。 4. **标定实验**：通过标定实验，确定视觉传感器坐标系与焊接工作台坐标系之间的转换关系，确保计算的偏差值准确性。 5. **偏差值计算与传输**：计算出的实际焊枪与焊缝之间的偏差值通过串口通信技术发送到弧焊机器人控制系统，以指导焊枪的实时位置校正。 6. **机器人控制**：弧焊机器人依据接收到的偏差值调整焊枪位置，实现精确的焊缝跟踪。 7. **系统验证**：实际测试表明，系统计算的偏差值精确，机器人修正焊枪位置迅速且可靠，焊缝偏差保持在0.2mm以内，满足高精度焊接需求。 关键词涉及到的关键技术有：激光条纹作为焊缝的标识手段，焊缝跟踪算法，标定实验以确保定位准确性，以及串口通讯技术实现计算机与机器人之间的信息交互。 该论文的研究成果对于提升焊接自动化水平，特别是在工业生产线上的应用，具有重要的实践意义和理论价值。通过MATLAB的强大图像处理功能，该系统为自动化焊接提供了精确的焊缝定位和跟踪，有助于推动焊接技术的进一步发展。