移动机器人焊枪偏差与倾角检测：角焊缝跟踪技术

"该文档主要探讨了在人工智能和机器学习的背景下，如何应用这些技术解决移动机器人在旋转电弧传感焊枪的偏差与倾角检测以及角焊缝跟踪的问题。" 在现代工业中，随着大型焊接结构的广泛应用，出现了大量需要焊接的曲线和折线焊缝。为了提高生产效率和确保产品质量，实现这类工件的自动化弧焊变得至关重要。由于结构尺寸庞大，通常需要在车间外进行焊接，因此传统的臂式焊接机器人无法使用，而且焊接路径不易预先编程。 针对这一挑战，文章提出了一种利用移动机器人进行焊缝跟踪的方法。通过焊枪偏差信息，可以获取机器人运动方向与焊缝走向之间的角度偏差，进而控制车轮进行精确的转弯。同时，结合预测控制原理，对控制量进行实时修正，以实现水平弯曲角焊缝的平滑跟踪。 在船舱格子形角焊缝焊接中，90度直角转弯是难点。文章详细阐述了如何利用焊枪的倾角信息来检测拐角点，并借助超声波传感器测量前方焊缝的位置。通过推导机器人的运动学模型，设计出相应的控制器，使得机器人能有效地跟踪这类焊缝进行焊接。 对于变化角度较大的折线角焊缝，文章创新性地设计了一种带有转动关节的焊枪，并将其安装在移动机器人平台上。通过控制器利用焊枪偏差和倾角信息，首次实现了在跟踪焊缝的同时动态调整焊枪的倾角，从而适应不同角度的焊缝。 实验结果证明了该研究的有效性。文章中的焊缝跟踪系统不仅在实验室环境下进行了实际焊接试验，还在九江同方江新造船厂的生产现场进行了试用，取得了预期的焊接效果，显示了该方法在实际工业应用中的可行性。 关键词：焊缝跟踪、移动焊接机器人、模糊控制、旋转电弧传感器、焊枪倾角 这篇文档深入探讨了移动机器人在焊接自动化领域的应用，特别是在复杂焊缝跟踪和焊枪姿态控制方面，为实现更高效、精准的焊接工艺提供了理论基础和技术方案。通过结合人工智能和机器学习，这一方法有望进一步提升焊接过程的智能化水平，降低人工干预的需求，提高焊接质量和生产效率。