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0、引言

　　工業(yè)管道系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)于化工、石油及城市水暖供應(yīng)等領(lǐng)域，焊縫質(zhì)量是一種重要的工業(yè)管道內(nèi)部潛在缺陷，它的好壞是管道運(yùn)輸安全、可靠和使用壽命的一個決定性因素。

　　在國外一些發(fā)達(dá)國家，管道檢測機(jī)器人已經(jīng)誕生并投入使用，但是進(jìn)口設(shè)備昂貴，并且維護(hù)費(fèi)用高，需要培訓(xùn)才能正確使用。在我國，這方面的研究工作起步較晚。目前國內(nèi)還沒有成型的、商品化的產(chǎn)品問世，故該項目的研發(fā)可以向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展，加強(qiáng)工業(yè)管道的檢測和管理。

　　機(jī)器人在管道外面沿著固定的軌跡移動，操作者通過外部的監(jiān)視器監(jiān)視機(jī)器人運(yùn)行情況。當(dāng)監(jiān)視器屏幕顯示焊縫時，操作者控制機(jī)器人點(diǎn)進(jìn)和點(diǎn)退以準(zhǔn)確定位焊縫。人工操作定位準(zhǔn)確率較高，但效率低。為了提高管道焊縫檢測機(jī)器人的自動化程度，本文采用了一種基于DSP的管道焊縫檢測機(jī)器人系統(tǒng)，設(shè)計了一套焊縫檢測機(jī)器人系統(tǒng)，可將機(jī)器人可靠、準(zhǔn)確、快速地牽引至焊縫處，從而完成焊縫自動定位任務(wù)。由于該機(jī)器人可在X和Y方向移動，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊縫時還可以多視角觀察焊縫，以確定焊縫的大小和形狀。

　　機(jī)器人外形如圖1所示：

　　圖1 機(jī)器人外形圖

1、管道焊縫檢測機(jī)器人系統(tǒng)的工作原理

　　管道焊縫檢測機(jī)器人由移動小車、CCD圖像采集系統(tǒng)、圖像采集卡、驅(qū)動設(shè)備和控制系統(tǒng)等部分組成。其中移動小車是檢測和控制部分的專業(yè)平臺，所有的檢測與控制裝置都是由小車裝載。

　　系統(tǒng)工作原理：將機(jī)器人放入外部管道的固定軌道上，通過計算機(jī)發(fā)出指令讓機(jī)器人在管道中以一定速度運(yùn)行，這時驅(qū)動在機(jī)器人軸線上的CCD傳感器采集信號與現(xiàn)有計算機(jī)中存儲的缺陷信號匹配時，計算機(jī)發(fā)出指令將此時的圖像記錄下來，并傳到人機(jī)界面，利用已編制的軟件給出缺陷的位置和圖像。這樣運(yùn)行下去，直到計算機(jī)發(fā)出停止命令為止。工作原理如圖2所示：

　　圖2 機(jī)器人工作原理圖