摘要：近年，我国工业快速发展，高精产业迅速崛起，对大型构件焊后焊缝处理提出了新的要求，已有的振动时效处理、喷丸处理，远不能满足工业需求，超声冲击技术是近年来诞生的应力消除新技术，相比其它方法其优点突出。但是现阶段焊后焊缝超声冲击处理完全依赖手工操作，迫切需求焊后焊缝超声冲击处理自动化、智能化，本文从以下几个方面进行研究分析：

首先，结合实际的工作环境和现代工业作业标准，分析焊后处理平台智能测控系统应当满足的工作特性，完成了焊后焊缝超声冲击处理平台智能测控系统设计方案选定，给出了焊后焊缝超声冲击处理平台智能测控系统的设计目标，绘制出焊后焊缝超声冲击处理平台智能测控系统总体框架图，对框架图中对应的主要器件进行了选型。选择了STC公司生产的STC89C52作为主控制器 ，选择蓝牙通信作为无线通信技术模块。给出了六自由度机械臂超声冲击处理系统控制的硬件条件，选取了Allied Vision公司生产的型号为MantaG-282的工业相机，从零件介绍了机械臂的组成，给出了电机驱动模块电路图、电源电路图、USB通信转接电路图、复位电路图和蓝牙模块电路图。完成了了整个控制系统的电路构架。

然后完成了焊后焊缝超声冲击处理平台智能测控系统设计视觉算法流程设计，给出了焊缝偏差信息和焊缝高度信息提取的方式。选择LSC-6 Control软件对机械臂舵机进行实时控制。选择Halcon图像处理软件对工业相机采集的图像进行处理。选择C语言编写单片机程序，使用Keil uVision5软件作为程序编译软件。本平台智能终端采用Android系统作为智能终端app设计软件。完成了人机界面开发，给出了设计步骤。

最后完成了对六自由度机械臂的运动学分析，对六自由度机械臂进行了dh参数建模，从数学推导角度进行六自由度机械臂运动学正逆运动分析。

关键词：超声波冲击，六自由度机械臂，机器视觉

目 录

摘 要

Abstract

第一章  绪  论-6

1.1 课题研究的背景和意义-6

1.2 国内外研究现状-6

1.3论文研究的主要内容-8

第二章  焊后处理平台智能测控系统设计方案设计-10

2.1焊后处理平台智能测控系统设计需求-10

2.2焊后处理平台智能测控系统设计框架-10

2.3焊后处理平台智能测控系统主要器件选择-11

2.3.1主控制器选择-11

2.3.2通信技术模块选择-11

2.4六自由度机械臂超声冲击处理系统控制-12

2.4.1工业相机选择-12

2.4.2六自由度机械臂选择-13

2.5主控制器电路设计-15

2.5.1电机驱动模块-16

2.5.2电源电路-17

2.5.3 USB通信转接电路-18

2.5.4复位电路-19

2.5.5蓝牙模块电路-19

2.6本章小结-20

第三章  焊后超声冲击处理平机器人视觉算法与控制软件-21

3.1视觉算法流程-21

3.1.1焊缝偏差信息获取-21

3.1.2焊缝高度信息提取-21

3.2六自由度机械臂控制软件-22

3.3图像处理软件介绍-23

3.4编译软件选择-24

3.5智能终端app设计软件选择-24

3.6人机界面开发-25

3.7 本章小结-27

第四章  六自由度机械臂运动学分析-28

4.1六自由度机械臂的D-H参数建模-28

4.2六自由度机械臂运动学正逆运动-29

4.3 本章小结-31

第五章  总结与展望-32

5.1 本文小结-32

5.2 未来展望-32

参考文献-33

致  谢-36