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2、電機(jī)選型

　　選擇執(zhí)行電機(jī)要根據(jù)被控對象的運(yùn)動形式，運(yùn)動的變化規(guī)律，運(yùn)動負(fù)載的性質(zhì)和具體數(shù)量，運(yùn)動工作體制，結(jié)合系統(tǒng)的穩(wěn)定性能指標(biāo)要求，做定量分析。本系統(tǒng)選用瑞默森（北京）有限公司生產(chǎn)的ISMD036-5EI的75W伺服電機(jī)驅(qū)動器。該驅(qū)動器可對電機(jī)的參數(shù)進(jìn)行自動識別和測試，包括：電機(jī)的極對數(shù)、電機(jī)內(nèi)阻、電感量、編碼器線數(shù)、霍爾的位置等參數(shù)。另外，電機(jī)的運(yùn)動模式設(shè)置有位置模式、速度模式或轉(zhuǎn)矩模式。

3、焊縫圖像識別算法

　　由于管道背景和焊縫亮度值Y差別不大，而色調(diào)Cb相差較大。因此利用圖像的色調(diào)信息就足夠，這樣就不用處理亮度和飽和度信號，提高識別速度，采用圖像的YcbCr信號輸入到DSP后，先采用平滑濾波器進(jìn)行預(yù)處理以減少噪聲，再取Cb信號作為灰度化處理。圖4是管道焊縫檢測機(jī)器人在管道中移動時采集的一張焊縫圖像的灰度圖。

　　通過對大量現(xiàn)場采集的圖像的觀察，可以發(fā)現(xiàn)所有圖像都有同樣的規(guī)律：將Cb作為灰度值時，焊縫本身像素灰度值較高，呈現(xiàn)灰黑色。而焊縫本身像素偏低，呈灰白色。同時在交界處存在小段過濾帶。針對這個特征，可分別預(yù)先制作2個小模板。焊縫左邊緣模板a和焊縫右邊緣模板b，如圖4所示。系統(tǒng)對圖像逐行從左到右掃描。對各點(diǎn)所在窗口圖像與模板a進(jìn)行匹配。求得匹配相似度，取相似度最大時所在點(diǎn)x坐標(biāo)為該行的焊縫左邊緣點(diǎn)。于是可得一系列左邊緣點(diǎn)，求均值即得到焊縫左邊緣坐標(biāo)。同理，從上到下，由右到左掃描每一行，各點(diǎn)所在窗口圖像與b模塊進(jìn)行匹配運(yùn)算，即可得焊縫右邊緣坐標(biāo)。將左右邊緣坐標(biāo)相加除以2即可得焊縫中心橫坐標(biāo)。

　　圖3 管道焊縫圖 圖4 焊縫模板匹配圖

4、結(jié)束語

　　在現(xiàn)代，無論是水力、火力發(fā)電站，還是煤氣、自來水、工業(yè)用水和供熱系統(tǒng)等公共設(shè)施，以及石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，都有縱橫交錯的管道。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。本文介紹的以DSP為核心的外部管道焊縫檢測機(jī)器人，將會帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。