随着高铁产业的发展,利用工业机器人代替人工打磨高铁无缝钢轨焊缝是一种趋势。针对无缝钢轨焊缝形貌特征信息复杂,人工打磨效率低下,以及目前人工作业环境恶劣等问题,建立一套焊缝打磨系统代替人工修磨无缝钢轨焊缝,以此提高无缝钢轨焊缝修磨效率,降低人工成本。该系统基于工业机器人,结合机器视觉技术与点云处理技术对钢轨焊缝进行位置识别与特征信息提取,生成无缝钢轨焊缝打磨路径。相关研究工作包括:(1)利用机器人运动学相关基础理论,分析NACHISRA166-01机器人D-H运动参数,建立其正逆运动学数学模型。该机器人正逆运动学求解数学模型将为机器人根据钢轨焊缝特征信息求取机器人关节转角奠定基础。(2)搭建多传感信息测量系统,对无缝钢轨焊缝的位置信息,形貌特征信息进行数据采集。(3)对于工业相机获取的图像数据,应用改进的自适应阈值Canny算法,识别提取钢轨焊缝在空间三维的位置信息。同时应用点云处理技术处理二维激光传感器获取的焊缝点云,提取焊缝形貌特征信息。(4)高铁无缝钢轨焊缝机器人打磨系统的设计。应用模块化思想,把系统设计成不同的功能模块。通过程序接口把不同的功能模块与平台连接起来,整合一套完整的系统。基于高铁无缝钢轨焊缝形貌复杂的背景下,单一的传感器信息获取并不能满足项目需求。本文在探究多传感信息辅助下,实现全自动的机器人打磨钢轨焊缝方面有一定的参考作用。