為自適應機器人焊接開發(fā)WiseWELDING機器視覺系統(tǒng)

　　選擇開發(fā)平臺時的注意事項

　　我們使用NI開發(fā)平臺是因為它提供了高層次的快速應用開發(fā)程序設計，而且它還是一個非常靈活的硬件平臺，易于實現(xiàn)硬件和軟件的緊密集成。

　　此外，NI PCI-7811R R系列多功能數(shù)據(jù)采集卡和 NI C 系列 I/O 模塊NI 9151 R系列擴展機箱能為機器人提供最靈活及通用化的I/O接口。我們在NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境下開發(fā)了這項應用：用于圖像處理的NI視覺開發(fā)模塊，用于定制I/O的LabVIEW FPGA模塊。通過使用第三方千兆位以太網(wǎng)驅動支持，我們可以方便地集成用于圖像采集的高端視覺傳感器。

　　WiseWELDING

　　使用WiseWELDING自適應焊接的第一步是用視覺系統(tǒng)對無縫化機器人平臺進行升級。接著，使用機器視覺檢測的方法確定制造好的零件的主要幾何尺寸。由于它的非接觸性，這一過程只需一次，而且通常很快。這之后就可以進行焊接了，系統(tǒng)會自動地適應相鄰零件間幾何變化。

　　所有的接縫布局都包括在內(nèi)：銜接，V型銜接，重疊，角接，定制接縫以及它們的各種啟動/停止裝置。NI高層次快速開發(fā)工 具在該領域的價值是無可估量的。無論是為了實現(xiàn)實時性能的機器人通信，自觸發(fā)和I/O接口，還是設計、制造定制視覺的原型和數(shù)據(jù)采集算法，我們都可以在短 短幾個小時內(nèi)展開，測試，優(yōu)化，最終確定并實現(xiàn)要求的功能。LabVIEW儀器I/O助手，現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)執(zhí)行模擬目標，NI視覺助手和信 號處理庫快速地獲得可用代碼，這大大節(jié)省了我們本應該用來實現(xiàn)期望功能而進行編碼的寶貴時間。這項工作和使用諸如“高級邊緣探測器”之類NI高級視覺功能 得到了定制開發(fā)圖像和信號處理功能的進一步支持，這樣就可以將由成像模塊，段和寄存功能得到的多模數(shù)據(jù)相關聯(lián)，而且可以在不同的環(huán)境下實現(xiàn)強大的實時性 能，無論是黑色金屬還是不銹鋼，配對零件或是拉毛的，抑或是因刮痕，謬誤和周圍條件而導致的混合表面反射率。

　　結論

　　目前的系統(tǒng)在一臺多核的帶有 Windows操作系統(tǒng)的PC機處理單元中運行，但是，由于時間、可靠性以及形式等制約因素，我們正在考慮為下一個任務使用NI實時操作系統(tǒng)平臺，例如NI EVS-1464RT。有了選擇好的NI硬件和軟件開發(fā)平臺，我們可以方便地對當前產(chǎn)品設想進一步的開發(fā)、優(yōu)化和用戶化。

　　目前NI已全面推出LabVIEW Robotics 2009，用于自主地面機器人系統(tǒng)的設計、原型與發(fā)布，更多信息請訪問www.ni.com/robotics/zhs。