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题名无方向约束的激光切割机器人转向角度误差校正
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作者
张华
隋欣
钱家浩
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机构
上海工程技术大学
东北石油大学
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出处
《激光杂志》
北大核心
2025年第4期222-228,共7页
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基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(No.2012AA111003)
上海市教育科学研究项目(No.C2024184)
中国建设教育协会教育教学科研立项重点课题(No.2023054)。
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文摘
激光切割机器人因无方向约束而能够在任意方向上移动,使得路径规划变得更加复杂。机器人需要考虑局部环境及全局目标,以确定正确的转向角度,这一过程增加了校正误差的挑战性。为此,提出无方向约束的激光切割机器人转向角度误差校正方法。基于单目视觉技术采集机器人位姿信息,结合不同坐标系内影像采集点的单应性关系,得到无方向激光切割机器人转向位姿估计结果;以此为根据,计算机器人转向位姿误差。将计算结果反馈至滑模控制器,并构建滑模控制器内部控制,迫使机器人的转向角度能够沿着滑模面滑动,同时,结合指数趋近律对因非线性效应引起的滑模控制器的抖动实施抑制,进一步约束运动方向,进而实现机器人转向角度误差的无方向约束校正。实验表明,所提方法在16 min测试时间内得到的转向角变化情况均与期望一致,最大转向角度误差补偿量高于70°,且在25 s左右平稳补偿转角误差,阿克曼率保持90%以上,转角误差补偿效果相对稳定。
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关键词
激光切割机器人
无方向约束
单目视觉技术
单应性关系
滑模控制器
指数趋近律
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Keywords
laser cutting robot
no directional constraint
monocular vision technology
homography relationship
sliding mode controller
exponential convergence law
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分类号
TN209
[电子电信—物理电子学]
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题名激光切割机器人视觉图像目标标注研究
被引量：1
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作者
熊艳飞
刘登邦
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机构
江西应用科技学院智能制造工程学院
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出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期1864-1870,共7页
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基金
2022年江西省科技厅科技课题项目(No.GJJ2203317)资助。
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文摘
在激光切割的工业环境下会存在大量干扰元素,例如电磁干扰、振动、烟尘和颗粒物、外部环境以及光源等,当前的结合类别学习方法,对目标抽象图形中凸显区域缺少单独目标对齐过程,导致目标特征关联性不强,标注结果不准。提出基于改进YOLOv5 s的激光切割机器人视觉图像目标标注方法。利用输入端、池化层、共享全连接层等搭建改进YOLOv5 s模型,该网络使用最大池化与平均池化生成两幅激光切割机器人视觉图像,根据通道维度连接图像特征实现激光视觉图像目标粗定位,结合调制因子和目标检测损失实现目标特征对齐。在目标特征对齐后确定激光切割机器人视觉图像关键凸显区域帧,通过对激光切割机器人历史标注图像实施半监督训练,确定图像空间区域关联,根据区域关联进行激光视觉图像目标标注。实验结果表明:所提方法的激光切割机器人视觉图像目标标注的交并比与准确率高、速度快,拥有极强的鲁棒性。
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关键词
改进YOLOv5
s
激光切割机器人
视觉图像
目标标注
目标定位
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Keywords
improve YOLOv5s
laser cutting robot
visual images
target annotation
target location
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
TN957.52
[电子电信—信号与信息处理]
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题名面向复杂曲面的激光切割机器人移动速度平滑控制
被引量：3
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作者
孙筠
杨凯
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机构
湖北第二师范学院物理与机电工程学院
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出处
《激光杂志》
CAS
北大核心
2023年第6期245-249,共5页
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基金
湖北省教育厅科学研究计划指导性项目(No.B2020175)
湖北高校省级教学研究项目(No.2021457)。
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文摘
为了提高复杂曲面下激光切割机器人的移动速度控制精度和适应能力,提出了一种面向复杂曲面的激光切割机器人移动速度平滑控制方法。通过齐次变换矩阵和D-H运动学分析方法,组建激光切割机器人运动学模型,获取机器人对应方程的正反解。采用刀具路径插补和激光入射角调整规划方法控制激光聚焦点在复杂曲面上的切割运动。同时引入加减速滤波方法修正轨迹插补后速度曲线连续性较差的问题,最终实现激光切割机器人移动速度平滑控制。仿真实验结果表明,所提方法可以有效提升激光切割机器人移动速度平滑控制精度。
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关键词
复杂曲面
激光切割机器人
移动速度
平滑控制
齐次变换矩阵
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Keywords
laser sensor
electrical equipment
overheating fault identification
preprocessing
image enhancement
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
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