机构回转副在运行一段时间后,由于磨损必然会导致配合间隙增大,从而加剧系统动力学性能恶化,导致焊枪末端偏离理论焊接位置,焊接精度降低直至失效。为了研究回转副间隙对机械臂末端位姿的影响程度,建立了机械臂回转副间隙数学模型,采用SolidWorks软件建立焊接机械臂虚拟样机,分别对有无回转副间隙机械臂进行运动仿真分析,获得了机器人焊接过程中铰接轴的运动特性。研究结果表明,含回转副间隙机械臂的铰接轴线速度和线位移存在一定程度的波动,对焊接机械臂末端位姿有影响,降低了焊接机器人的运动稳定性与焊接精度。

为解决在木材加工过程中木材表面缺陷检测环节的人工操作效率低下、检测质量不稳定等问题,采用基于OpenCV的计算机视觉技术,设计了一套木材表面缺陷自动检测系统。该系统能够检测出木板表面有无缺陷,并给出相应标记以方便进行后续加工。最后设计实验验证了该系统的图像识别能力,测得识别准确率达到95.3%,平均识别时间0.361s。实验结果表明该木材表面缺陷检测系统性能达到并超过了人工检测能力。

为解决木板在加工过程中分类检测环节效率低、准确率不稳定的问题，结合Python设计了一套木板条纹间距和颜色自动检测系统。该系统能够从条纹间距的大小及板材颜色不均和不同两个方面来判断木板的级别，分别利用改进直方图算法和色度区间分类来实现。最后通过实验分析该系统的图像识别能力，测得识别准确率达92.3%，传送速度为8 cm/s。结果表明，该系统效率高、准确度高、稳定性好，并且系统算法更简单、运行时间短。