微小移动机器人视觉伺服自主作业模式与行为模型研究

本项目以大型结构件焊缝检测识别、焊缝自动磨抛处理为工程应用背景，着重研究微小移动机器人视觉伺服自主作业的若干理论问题，包括作业物视觉识别与智能跟踪控制理论、微小机器人作业模式与行为模型、视觉伺服/作业协调控制理论等。利用视觉检测理论和技术、图像识别理论、模糊控制理论，研究大型结构件作业物图像识别和作业轨迹跟踪智能控制技术。结合微观材料学、测试技术，建立作业物余量视觉检测模型，构建包括作业轨迹形貌、材质、高度和作业工艺参数的作业知识库，形成视觉伺服自主作业模式与行为理论和技术体系，开发微小自主作业机器人及其模块化模糊集成控制系统，开展自主作业工艺与智能决策研究，从而为应用于大型结构件复杂自主作业的微小机器人系统的理论创新和技术突破，提供基础研究新成果和技术依据。

本项目利用视觉伺服自主作业磨抛机器人实现大型结构件焊缝检测识别并对焊缝进行磨抛处理，即利用视觉检测和图像识别技术，结合模糊控制理论，对大型结构件作业物进行图像识别和作业轨迹跟踪，实现磨抛机器人对焊缝的自主磨抛。本项目主要研究开发了多吸盘履带式自主磨抛机器人，研究了机器人作业物视觉识别与智能跟踪技术，建立了作业物余量视觉检测模型，构建了作业物轨迹形貌、高度和作业工艺参数作业数据库，进行了机器人自主作业工艺与智能决策研究。发表学术论文3篇，申报专利1项，培养硕、博研究生4人。本项目为应用于大型结构件复杂自主作业的微小机器人系统的理论创新和技术突破，提供了基础理论和技术依据。