收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

遥控焊接力觉遥示教技术研究

刘立君  
【摘要】: 在核设施修复、空间站装配和海洋工程建设等需要焊接环境,人类的生存条件十分恶劣,需要有人参与进行遥控焊接,遥控示教是遥控焊接的关键技术之一。传统的焊接机器人示教通常是利用示教盒(或示教棒)进行在线示教,这种在线示教法比较直观,但在遥控焊接环境操作人员无法到达焊接现场,通过立体视觉辅助示教,由于视觉误差,示教精度较低,不能满足遥控焊接工艺要求。激光视觉传感能够获取焊缝轮廓信息,反馈给机器人控制器实时调整焊枪位姿跟踪焊缝。但也无法适应所有遥控焊接环境,如工件表面状态对激光辅助示教有一定影响,不规则焊缝特征点提取困难,所以希望开发新的遥示教方法,以便解决不同遥控焊接条件下遥示教问题。 将力觉引入遥控焊接遥示教中,与立体视觉配合,能够完成遥控焊接遥示教任务,且信息处理不复杂,不受环境(光、烟、气雾、色彩等)的干扰,在激光视觉遥示教看不清场合仍可能“摸”得出,系统结构简单,成本低,反应灵敏度高,力觉传感与焊缝直接接触,示教精度高,为此本文提出了“遥控焊接力觉遥示教技术”的研究,通过力觉遥示教焊缝辨识模型和自适应控制模型,实现遥示教局部自适应控制,通过共享技术和视觉临场感实现人对遥控焊接遥示教宏观全局监控。 通过对激光辅助传感遥示教分析,提出建立力觉遥示教必要性,建立力觉遥示教硬件系统,提出了六维力传感器探针选择原则,分析了六维力传感器解耦原理,通过力传感器空间位置变化六维力值测定,确定六维力传感器空间变化盲区和焊缝辨识六维接触力阈值,完成了六维力传感器标定,为力觉遥示教创造条件。 为解决探针与工件接触力调整稳定性问题,建立了遥示教接触力仿人柔性控制模型。通过对遥示教的探针与焊接环境接触力分析,提出了遥控焊接接触力分段控制策略,异常情况的接触力稳定性监控决策算法,任务自适应仿人智能算法;实现了遥示教接触力仿人智能控制特征辨识、特征记忆、多模态控制和多目标决策,减小接触力振荡幅值,缩短接触力稳定时间,提高了遥示教探针与焊接工件之间力交互作用下的操作稳定性。 为克服由于机器人的振动、焊缝表面粗糙不平和电磁场干扰等因素,造成焊缝辨识力信号不稳,根据焊缝辨识受力信号变化分析,提出了用卡尔曼滤波递推方法对焊缝辨识受力信号进行的滤波处理,建立焊缝受力信号滤波
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG409

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 魏秀权;李海超;高洪明;吴林;;机器人遥控焊接力觉传感与控制进展[J];焊接学报;2007年11期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈俊杰,黄惟一,宋爱国;虚拟现实力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];传感技术学报;2001年03期
2 李刚俊;;冗余度机器人的运动规划碰撞算法[J];电子科技大学学报;2005年06期
3 程远楚,傅闯,叶鲁卿,蔡维由;水轮机调速器的仿人智能PID控制[J];电力系统自动化;2002年13期
4 李华忠,洪炳熔,柳长安;空间站大臂机械手共享控制系统及其仿真[J];高技术通讯;1999年02期
5 苏宇峰,李祖枢;一种新的参数在线自校正仿人智能控制算法[J];工业控制计算机;2003年11期
6 董春,樊滨温,富历新;机器人多层多道焊圆弧轨迹的一种算法[J];哈尔滨工业大学学报;2000年03期
7 李海超;吴林;高洪明;张广军;;应用于遥控焊接的激光视觉传感辅助遥控示教[J];焊接学报;2006年05期
8 吴威,赵杰,王晓东,吴桂满;焊接机器人在线示教[J];焊接学报;1995年01期
9 张惠斌,周振丰,吴林,侯明;遥控弧焊机器人系统[J];焊接学报;1995年03期
10 吴威,刘丹军,尤波,蔡鹤皋;触觉式机器人焊缝跟踪方法[J];焊接学报;1995年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭光辉;;仿人智能控制算法的现状及趋势[J];安徽职业技术学院学报;2007年03期
2 李昌春,左为恒,左焜;智能控制与传统控制效果的仿真研究[J];兵工自动化;2001年02期
3 龚建伟,高峻尧,熊光明;基于航向示教再现的履带式移动机器人路径跟踪[J];兵工学报;2003年01期
4 李家旺;宋保维;余德海;邵成;杜晓旭;;自主水下航行器的分离运动安全性研究[J];兵工学报;2008年10期
5 陈继民,肖荣诗,左铁钏;激光三维加工轨迹的计算机仿真[J];北京工业大学学报;2000年03期
6 李晓辉;汪苏;;骑座相贯线焊接机器人运动学分析及仿真[J];北京航空航天大学学报;2008年08期
7 汪苏;苗新刚;李晓辉;;基于模糊控制的焊接机器人焊枪姿态规划[J];北京航空航天大学学报;2010年07期
8 贾庆轩;褚明;孙汉旭;洪磊;;9-DOF超冗余机器人轨迹规划优化算法[J];北京邮电大学学报;2008年02期
9 陈俊杰,黄惟一,宋爱国,芦俊;虚拟现实技术的研究进展与未来的挑战[J];传感技术学报;2002年03期
10 杜志江,于凌涛,孙立宁;并联机器人力感觉系统的研究[J];传感器技术;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王立权;吴健荣;刘于珑;;蒸汽发生器检修机器人碰撞检测研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 林晓鹰;;摩托车自动焊接生产系统仿真[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
3 曲强;陈志彬;陈雪波;;基于专家系统模糊控制规则的自整定[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
4 张贵军;柴天佑;;一种设计智能控制器切换阈值和控制律的相平面法[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
5 关胜晓;张彦;许心德;曹洋;;基于AR模型的障碍物运动预测研究[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
6 刘征宇;夏海;毕翔;张利;;嵌入式技术在多功能小车设计中的应用[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2006年
7 曹逸峰;陈一民;顾文望;孔晓明;;虚拟机床可视化设计相关技术的研究与应用[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
8 侯树文;李艳华;杨科科;柏镇;;基于GA的BP神经网络智能PID控制在水力发电机组中的应用[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
9 李祖枢;;力矩受限单摆的摆起倒立控制——仿人智能控制在非线性系统中的应用[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
10 欧旭升;李锡雄;;恒温系统的一种智能控制方法[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1998年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姚廷强;球轴承多体接触动力学研究[D];昆明理工大学;2009年
2 李正义;机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D];华中科技大学;2011年
3 陈学松;强化学习及其在机器人系统中的应用研究[D];广东工业大学;2011年
4 刘辉;铁路沿线风信号智能预测算法研究[D];中南大学;2011年
5 敬成林;双足机器人稳定行走的仿人预测控制方法研究[D];重庆大学;2011年
6 王文忠;新型自主研磨作业机器人系统的研究[D];吉林大学;2011年
7 王刚;仿蟹机器人步态规划及复杂地貌行走方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 吴恭兴;无人艇操纵性与智能控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
9 张永立;空间多级倒立摆非线性控制方法研究[D];大连理工大学;2011年
10 孙一兰;固体火箭发动机壳体内壁绝热层打磨机器人关键问题的研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 耿东山;基于蚁群算法的机器人全局路径规划[D];郑州大学;2010年
3 王林;微小型零件的夹持技术及微应力装配研究[D];大连理工大学;2010年
4 张涛;多环片零件轴孔装配控制与检测技术研究[D];大连理工大学;2010年
5 徐向峰;7DOF空间机器人遥操作控制算法研究[D];河南工业大学;2010年
6 刘章明;基于虚拟现实的机器人加工仿真研究与实现[D];沈阳理工大学;2010年
7 王帅;面向Actor设计的无线传感器网络中机器人追逃博弈问题研究[D];昆明理工大学;2009年
8 管恩吉;矿山井巷系统虚拟现实的研究[D];昆明理工大学;2009年
9 邵彩云;基于KBE的工业机器人测控软件研究[D];浙江大学;2011年
10 白金柯;移动机器人路径规划研究[D];河南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 吴威,蔡鹤皋,吴娟,林韧卒;主从式焊接机器人力觉临场感技术[J];焊接学报;1996年02期
2 殷跃红,朱剑英;智能机器力觉及力控制研究综述[J];航空学报;1999年01期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈有权;高洪明;董娜;吴林;范丽丹;;遥控焊接机器人作业工具快速更换技术[J];焊接学报;2009年06期
2 伍世全;高向东;白天翔;朱杏环;林剑汶;;基于机器视觉的水下焊接技术的研究与进展[J];现代焊接;2008年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 彭波;IC薄芯片拾取建模与控制研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王林;微小型零件的夹持技术及微应力装配研究[D];大连理工大学;2010年
2 曲欣;遥控焊接接触任务图形仿真中的虚拟力觉预测显示技术[D];哈尔滨工业大学;2008年
3 陈有权;机器人作业工具快速更换技术[D];哈尔滨工业大学;2008年
4 张永和;用于遥控焊接的管道全位置自动焊技术[D];哈尔滨工业大学;2008年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张满生,刘苗生;一种瓦楞纸板生产线原纸张力模糊控制系统[J];包装工程;2001年03期
2 黄惟一,宋爱国;力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];东南大学学报;1995年S1期
3 吕洪波,王田苗,刘达,胡磊,唐泽圣,申皓,田增民;基于虚拟现实技术的机器人外科手术模拟与培训系统研究[J];高技术通讯;2001年11期
4 富历新,樊滨温,董春;锅炉集箱管座焊接机器人控制系统设计[J];哈尔滨工业大学学报;1999年01期
5 石玗,樊丁,王政,陈剑虹;数控焊接变位机示教再现控制系统[J];焊接学报;2005年01期
6 殷跃红,胡盛海,尉忠信,朱剑英;基于 FNN 机器人擦洗玻璃的力/位并环控制[J];航空学报;1997年04期
7 殷跃红,朱剑英,尉忠信;机器人力/位并环混合运动学分析研究[J];航空学报;1997年06期
8 黄献龙,梁斌,吴宏鑫;机器人避碰规划综述[J];航天控制;2002年01期
9 罗志增;机器人智能和感觉系统[J];机电工程;1998年01期
10 李指俊;柔性制造技术及其发展趋势[J];机电一体化;1996年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘立君;高洪明;吴林;;基于力觉遥示教曲线焊缝位置辨识方法[J];焊接学报;2008年08期
2 刘立君;高洪明;张广军;吴林;;基于力觉遥示教焊缝辨识信号数值滤波技术[J];机械工程学报;2007年02期
3 刘立君;戴鸿滨;高洪明;吴林;;基于共享力觉遥示教焊缝辨识策略[J];焊接学报;2007年10期
4 刘立君;高洪明;吴林;;遥控焊接力觉遥示教点间变迁控制技术[J];焊接学报;2007年01期
5 杨文珍,高曙明,万华根,朱振华,骆阳;基于物理的虚拟手抓持力觉生成和反馈[J];计算机学报;2005年06期
6 宋爱国,黄惟一,曹效英;力、位移传感器信息融合技术──力觉临场感的实现[J];传感器技术;1995年03期
7 刘劲松,孙立宁,程树康,蔡鹤皋;基于力反馈机器人宏/微操作系统的研究[J];电工技术学报;1996年03期
8 宋爱国,黄惟一;力觉临场感系统在时延下新的无源控制算法[J];东南大学学报;1995年S1期
9 黄惟一,宋爱国;力觉临场感遥控作业系统的研究进展[J];东南大学学报;1995年S1期
10 王珏,黄惟一;一种基于视觉、力觉临场感的遥控系统[J];机器人技术与应用;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 殷跃红;夏研春;印松;;扩大现实技术中力觉及力控制[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
2 李海涛;傅鹏程;邓启斌;;面向对象的“VXI测试系统柔性控制软件”设计[A];全国第二届总线技术与测控系统工程学术报告会论文集[C];2001年
3 秦国华;吴铁军;陈志雄;;基于多重夹紧力的工件-夹具之间接触力预测方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
4 倪青;关正西;张世英;张大春;;某导弹虚拟现实系统中多旋转开关的实时仿真[A];中国图象图形学会第十届全国图像图形学术会议(CIG’2001)和第一届全国虚拟现实技术研讨会(CVR’2001)论文集[C];2001年
5 尹建业;闫民;方俊;牛玉峰;;改进的接触检索在DEM中的应用[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
6 张伯艳;陈厚群;;LDDA动接触力的迭代算法[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年
7 郭胜山;李德玉;唐菊珍;;水工结构动接触问题的组合网格算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展[C];2009年
8 黄闪;谈大龙;;基于多智能体的多机器人分布自主协调控制方法的研究[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1996年
9 阎绍泽;吴德隆;黄铁球;;含间隙连接碰撞铰接触力的双刚度模型[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
10 郭京波;杨绍普;李曼;;高速机车弓网系统灵敏度分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 IDG电讯;美预算向信息共享技术倾斜[N];计算机世界;2002年
2 赵冬;我研制成功先进柔性控制系统[N];中国化工报;2000年
3 记者 范建 科学时报记者 张怀忠;首套柔性控制系统诞生[N];科技日报;2000年
4 张怀忠;TCS柔性控制系统通过专家评审[N];中国机电日报;2000年
5 本报记者 张孟;1份投入2份收获[N];科技日报;2003年
6 ;新版Opera将集成BT技术[N];人民邮电;2006年
7 本报记者 赵广飞 实习生 房宁;梁力与公司一起成长[N];农民日报;2003年
8 原正军 戴正宗;从制度入手促技术创新[N];中国财经报;2006年
9 谢征;共享技术智慧[N];通信产业报;2007年
10 ;Sun iForce Ready Center计划[N];电脑商报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘立君;遥控焊接力觉遥示教技术研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 马成前;城市公路隧道智能监控方法和系统研究[D];武汉理工大学;2009年
3 章勇武;高速公路建设工程进度的柔性化管理研究[D];同济大学;2005年
4 周乐育;高强度含铌热轧双相钢组织性能柔性控制研究[D];北京科技大学;2008年
5 杨文珍;虚拟手交互真实力觉生成研究[D];浙江大学;2007年
6 李鹤喜;基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究[D];华南理工大学;2010年
7 干年妃;基于RKPM法的无网格自适应方法研究及其在金属成形中的应用[D];湖南大学;2007年
8 王士民;非连续子母块体细观损伤演化模型及其应用[D];同济大学;2008年
9 陈亚奇;企业工作流信息主动共享技术研究[D];西北工业大学;2003年
10 王福军;冲击接触问题有限元法并行计算及其工程应用[D];清华大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赖巧斌;一类多惯性体柔性控制系统的控制算法研究[D];南京理工大学;2004年
2 杨经纬;控制系统的柔性设计[D];浙江大学;2004年
3 梁乾宇;分布式共享技术的研究与实现[D];华南理工大学;2010年
4 姚立卿;基于Internet的机器人遥操作系统研究[D];河北工业大学;2002年
5 毛奇;激光焊接示教跟踪系统研究[D];华中科技大学;2011年
6 苗树会;有力觉引导的遥操作机器人现场环境视觉重构研究[D];吉林大学;2012年
7 殷晓辉;生产过程信息的采集与实时网络共享技术研究[D];武汉理工大学;2002年
8 李丹阳;银行操作风险柔性控制研究[D];暨南大学;2007年
9 程志伟;基于力反馈和视觉的板材安装定位研究[D];河北工业大学;2011年
10 邢继军;弓网动态接触力在线检测系统[D];西南交通大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026