ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОЛОЖЕНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ ОБЪЕКТОВ СО СЛОЖНОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ В ЗАДАЧАХ РОБОТИЗИРОВАННОЙ ДУГОВОЙ НАПЛАВКИ И НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Т.Г. Скуба, Е.В. Шаповалов, В.В. Долиненко

Èlektron. model. 2018, 41(1):67-80
https://doi.org/10.15407/emodel.41.01.067

АННОТАЦИЯ

Предложена методика идентификации параметров положения в пространстве объектов, которые сложно или невозможно установить в заранее заданном положении для выполнения дуговой наплавки и неразрушающего контроля. Рассмотрен процесс неразрушающего автоматического вихретокового контроля, где сканирование поверхности объекта должно выполняться рукой антропоморфного робота вихретоковым датчиком, а адаптивные возможности реализованы с помощью бесконтактных средств технического зрения — триангуляционного лaзерно-телевизионного видеосенсора (ЛТС). Методика идентификации построена согласно схеме, состоящей из трех шагов: 1) создание геометрической модели объекта контроля; 2) сканирование объекта контроля с использованием ЛТС и
создание облака-множества 3D точек; 3) на основе теории статистической обработки информации выполнение синтеза поверхностей, которые описывают границы изделия, а затем, на основе теории аналитической геометрии в пространстве, выполнение расчета параметров линий пересечения плоскостей и смещений изделия относительно “нулевого” положения. Данная методика может быть использована в стационарных или мобильных роботизированных системах неразрушающего контроля изделий со сложной геометрией.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

неразрушающий вихретоковый контроль, робот-манипулятор, триангуляционный лaзерно-телевизионный видеосенсор, геометрическая модель объекта, бесконтактное сканирование поверхности, статистическая интерполяция.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вихретоковый метод неразрушающего контроля деталей вагонов: руководящий документ РД 32.150-2000. Утвержден Департаментом вагонного хозяйства и Департаментом пассажирских сообщений МПС РФ. М., 2000, 98 с.
2. Учанін В.М. Накладні вихрострумові перетворювачі подвійного диференціювання. Львів: СПОЛОМ, 2013, 268 с.
3. Лобанов Л.М., Шаповалов Е.В., Коляда В.А. Применение современных информационных технологий для решения задач автоматизации технологических процессов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 2014, № 4, с. 52—56.
4. Долиненко В.В., Шаповалов Є.В., Скуба Т.Г. та ін. Роботизована система неруйнівного вихрострумового контролю виробів зі складною геометрією // Автоматическая сварка, 2017, № 5-6 (764), с. 60—67.
5. Virtual Robot Experimentation Platform: User Manual. Режим доступу: http://www.coppeliarobotics.com/helpFiles (назва з екрана).
6. Stormy Attaway Matlab: A Practical Introduction to Programming and Problem Solving. College of Engineering, Boston University, Boston, MA, 2009, 452 p.
7. Remondino F. From point cloud to surface: The modeling and visualization problem// International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2003, Vol. XXXIV-5/W10.
8. Deepika S., Sanjeev Kumar, Tilak Raj Gulati NURBS-based geometric inverse reconstruction of free-form shapes // Journal of King Saud University, Computer and Information Sciences, 2017, Vol. 29, Iss 1, р. 116—133.

СКУБА Тарас Григорович, наук. співр. відділу «Автоматизовані системи управління та неруйнівний контроль» Ін-ту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ. У 2002 році закінчив Національний технічний університет «Київський політехнічний ін-т». Область наукових інтересів — імітаційне моделювання роботів-маніпуляторів, розробка програмних додатків для систем керування роботами, математичне моделювання, оптимальне управління.

ШАПОВАЛОВ Євген Вікторович, канд. техн. наук, керівник відділу «Автоматизовані системи управління та неруйнівний контроль» Ін-ту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ. У 1999 році закінчив Національний технічний університет «Київський політехнічний ін-т». Область наукових інтересів — створення перспективних зразків лазерно-триангуляційних відеосенсорів і регуляторів зі зворотним зв’язком, математична обробка відеозображень, неруйнівний контроль якості зварних швів.

ДОЛИНЕНКО Володимир Володимирович, канд. техн. наук, ст. наук. співр. відділу «Автоматизовані системи управління та неруйнівний контроль» Ін-ту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ. У 1979 році закінчив Київський політехнічний ін-т. Область наукових інтересів—створення автоматичних систем неруйнівного контролю, оптимальне управління технологічними процесами, кінцево-елементне моделювання процесів електрозварювання.

Полный текст: PDF