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(gè)決定性因素。

　　在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家，管道檢測(cè)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(guó)，這方面的研究工作起步較晚。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成型的、商品化的產(chǎn)品問(wèn)世，故該項(xiàng)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(cè)和管理。

　　機(jī)器人在管道外面沿著固定的軌跡移動(dòng)，操作者通過(guò)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(shí)，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(cè)機(jī)器人的自動(dòng)化程度，本文采用了一種基于DSP的管道焊縫檢測(cè)機(jī)器人系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了一套焊縫檢測(cè)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(dòng)定位任務(wù)。由于該機(jī)器人可在X和Y方向移動(dòng)，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊縫時(shí)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(cè)機(jī)器人系統(tǒng)的工作原理

　　管道焊縫檢測(cè)機(jī)器人由移動(dòng)小車、CCD圖像采集系統(tǒng)、圖像采集卡、驅(qū)動(dòng)設(shè)備和控制系統(tǒng)等部分組成。其中移動(dòng)小車是檢測(cè)和控制部分的專業(yè)平臺(tái)，所有的檢測(cè)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(guò)計(jì)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(shí)驅(qū)動(dòng)在機(jī)器人軸線上的CCD傳感器采集信號(hào)與現(xiàn)有計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的缺陷信號(hào)匹配時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出指令將此時(shí)的圖像記錄下來(lái)，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(jì)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