機器人焊接技術與人工智能：理論與應用

第1章 人工智能和機器人
1.1 人工智能的自然表達
1.1.1 人工智能的研究目標、被期望的能力範圍
1.1.2 人類智能與人工智能
1.1.3 人工智能的研究方法
1.1.4 人工智能與通用技術的融合與挑戰
1.2 人工智能的應用領域
1.3 人工智能在機器人焊接中的應用探索
1.4 工業機器人
1.4.1 工業機器人的分類
1.4.2 工業機器人的組成與技術參數
1.4.3 工業機器人的感知系統
1.4.4 工業機器人的運動系統
1.4.5 工業機器人的通信系統
1.4.6 機器人自 航與路徑規劃
1.4.7 機器人的末端執行器
第2章 機器人焊接基礎、焊接缺陷與面臨的挑戰
2.1 焊接方法
2.2 焊接系統
2.2.1 焊接電源
2.2.2 送絲機和配件
2.2.3 保護氣體調節
2.2.4 焊
2.3 焊接材料
2.3.1 編號標準
2.3.2 碳鋼實心焊絲選擇原則
2.4 焊接工藝與原理
2.4.1 熔滴過渡
2.4.2 保護氣體
2.4.3 焊接工藝
2.5 焊接的問題和挑戰：缺陷分析與故障處理
2.5.1 焊接缺陷
2.5.2 故障處理
第3章 焊接機器人系統
3.1 焊接機器人系統的基本組成與要求
3.1.1 機器人
3.1.2 焊接電源
3.1.3 送絲系統
3.1.4 焊
3.1.5 焊接工裝
3.1.6 模塊化焊 清潔系統
3.1.7 感應釬焊加熱電源及其在硬質合金焊接頭中的應用與智能化瓶頸
3.2 機器人變位機
3.2.1 焊接變位機的分類
3.2.2 焊接變位機實例
3.3 機器人焊接程序及編程原理
3.3.1 單獨的位置編程
3.3.2 偏移量位置編程
3.3.3 改輸出信號值
3.3.4 等待操作
3.3.5 程序流程控制
3.3.6 為數據賦值
第4章 機器人焊接工藝、案例與編程方法
4.1 基於施焊位置的焊接工藝
4.2 機器人焊接的編程方法
4.2.1 示教編程
4.2.2 離線編程
4.2.3 演示編程
4.2.4 視覺引導編程
4.2.5 工藝參數自適應編程
4.2.6 協作編程
4.2.7 基於數字孿生的編程
4.3 對接焊縫
4.3.1 對接焊縫焊接工藝規程
4.3.2 機器人惰性氣體保護焊焊接工藝與編程分析
4.3.3 設備選擇
4.3.4 示教編程
4.4 角接焊縫
4.4.1 角接焊縫焊接工藝規程
4.4.2 機器人CO2氣體保護焊焊接工藝與編程分析
4.4.3 設備選擇
4.4.4 機器人編程示教編程
4.5 垂直管板對接
4.5.1 垂直管板對接焊接工藝規程
4.5.2 機器人混合氣體保護焊焊接工藝與編程分析
4.5.3 設備選擇
4.5.4 機器人編程示教編程
4.6 焊接機器人編程方式的展望
4.6.1 腦控焊接機器人
4.6.2 協作焊接機器人
第5章 機器視覺、深度感知、焊縫定位與跟蹤系統
5.1 機器視覺、人工智能與焊接智能化
5.2 焊縫傳感器
5.2.1 電弧電流傳感器
5.2.2 電弧電壓傳感器
5.2.3 激光傳感器
5.2.4 接觸傳感器
5.2.5 超聲波傳感器
5.2.6 電磁傳感器
5.2.7 視覺傳感器
5.3 機器視覺理論在焊接中的應用
5.3.1 基於機器視覺的焊縫成形
5.3.2 弧長控制
5.3.3 焊接溫度場實時檢測
5.3.4 焊縫定位與自動跟蹤
5.4 基於計算機視覺的深度（形狀）恢覆
5.4.1 光度立體恢覆形狀
5.4.2 紋理恢覆深度
5.4.3 明暗恢覆形狀
5.4.4 散焦恢覆深度
5.4.5 同心拼圖恢覆深度
5.4.6 單目深度估計
5.4.7 雙目視覺技術原理
5.4.8 多基線立體視覺
5.5 基於深度學習的3D重建算法
5.5.1 基於體素的3D重構
5.5.2 基於點雲的3D重構
5.5.3 基於網格的深度感知算法
5.6 環形激光視覺傳感器設計及傳感器系統分析
5.7 基於環形激光視覺傳感器的焊縫圖像
5.7.1 圖像采集及預處理
5.7.2 圖像分割及焊接接頭特征提取
5.8 基於環形激光視覺傳感器的焊縫定位與跟蹤模型
5.8.1 三維計算模型中的角度定義
5.8.2 基於三角測量原理的環形激光3D計算模型
5.8.3 基於“半徑-深度關系”和空間投影的3D計算模型
5.8.4 焊縫跟蹤模型
5.8.5 基於環形激光視覺傳感器機器人焊縫跟蹤系統軟件
5.8.6 焊縫跟蹤試驗
第6章 基於路徑規劃及控制的自主檢測焊縫的機器人
6.1 焊縫檢測的背景和意義
6.2 焊縫檢測機器人
6.3 焊縫檢測機器人的結構和控制架構設計
6.3.1 焊縫檢測場景與需求分析
6.3.2 焊縫檢測機器人的結構設計
6.3.3 焊縫檢測機器人的驅動機構設計
6.3.4 焊縫檢測機器人的控制架構設計
6.4 基於機器人的全局路徑改進規控算法研究
6.4.1 機器人的全局路徑算法分析
6.4.2 傳統A*算法的算法原理
6.4.3 A*算法的評價函數
6.4.4 A*算法