激光视觉传感焊缝识别与自动跟踪系统的开题报告

激光视觉传感焊缝识别与自动跟踪系统的开题报告一、选题背景及意义焊接是重要的生产制造工艺，而焊缝是焊接的重要组成部分。在工业生产中，焊缝的质量直接影响到整个焊接结构的质量和耐久性。传统的焊缝质量检测主要依靠人工进行，容易受人员经验和主观影响，无法实现精准、快速、高效的检测。因此，研发出一种高精度、快速、自动化的焊缝视觉传感识别与跟踪系统，对提高焊接结构质量和生产效率有着重要的意义和价值。二、研究内容及思路本研究的主要目标是设计一种基于激光视觉传感技术的焊缝识别与自动跟踪系统，主要包括以下内容：1.设计激光视觉传感装置，实现对焊缝的高精度检测与识别。2.采用图像处理算法，对焊缝图像进行分析和处理，提取出焊缝轮廓特征，并进行拟合。3.设计自动跟踪算法，实现焊接路径的自动跟踪和控制。4.将激光视觉传感、图像处理算法和自动跟踪算法进行整合，构建完整的焊缝识别与自动跟踪系统。三、预期研究成果及应用前景通过本研究的成果，可以实现对焊缝的高精度检测和自动跟踪，提高焊接质量和生产效率。针对不同行业和场景，该系统具有广泛的应用前景，比如航空航天、汽车、造船、建筑等领域。四、研究难点与解决方案本研究的难点主要包括如何实现对焊线及其关键点的高精度检测和识别，以及如何实现焊缝的自动跟踪和控制。解决方案包括：1.基于激光视觉传感技术和图像处理算法实现对焊线的高精度检测和识别。2.设计自适应的自动跟踪算法，应对不同困难和复杂的焊接环境和工况。3.构建完整的焊缝识别与自动跟踪系统，实现对焊接过程的自动控制和监控，实现高效、稳定、精准的焊接质量控制。五、研究方法及流程本研究采用实验研究和仿真研究相结合的方法，主要流程包括：1.搭建实验平台，进行焊接过程数据采集和图像处理实验。2.研发焊缝识别算法和自动跟踪算法，进行验证，不断优化。3.将算法与激光视觉传感装置进行整合，构建完整的焊缝识别与自动跟踪系统，进行性能测试。4.进行系统的应用试验和完善，提高其稳定性和易用性。六、进度安排本研究计划于2021年7月开始，预计历时12个月完成。1.第1-2个月：调研和文献综述，设计研究方案和实验方法。2.第3-5个月：搭建实验平台，进行数据采集和图像处理实验。3.第6-8个月：研发焊缝识别算法和自动跟踪算法，进行验证和优化。4.第9-10个月：整合算法与激光视觉传感装置，构建完整的系统，进行性能测试。5.第11-12个月：进行系统的应用试验和完善，提高其稳定性和易用性，撰写论文和组织答辩。七、参考文献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