全书共分为9章：第1章为中厚板机器人焊接综述；第2章为焊接机器人运动学基础，简述了机器人D-H坐标系、机器人运动学方程的建立、焊缝特征坐标系与工作坐标系转换、欧拉角与四元数在ABB机器人中的应用；第3章为基于激光视觉的坡口特征识别，包括激光视觉传感器平台搭建、激光视觉传感器标定、坡口特征识别；第4章为焊接工艺规划，包括焊道截面积与焊接参数的关系、焊接工艺参数对焊道成形的影响、焊枪摆动对焊道成形的影响、多层多道焊路径规划、坡口截面规划、中厚板焊缝填充规律、焊缝成形尺寸控制；第5章为弧焊机器人离线编程技术；第6章为装载机大梁焊接机器人离线编程；第7章为挖掘机X架焊接机器人离线编程；第8章为基于激光视觉传感的焊后检测技术；第9章为中厚板焊接专家系统及其应用。

第1章 中厚板机器人焊接综述
1.1 坡口特征识别技术
1.2 焊缝填充规律
1.3 焊缝成形尺寸控制技术
1.4 机器人焊接离线编程技术
第2章 焊接机器人运动学基础
2.1 机器人空间坐标系描述
2.2 机器人D-H坐标系建立
2.2.1 机器人连杆参数解析
2.2.2 机器人各连杆之间的D-H变换
2.3 建立机器人运动学方程
2.3.1 机器人运动学方程
2.3.2 机器人运动学逆解
2.4 焊缝特征坐标系与工作坐标系转换
2.4.1 建立焊缝特征坐标系
2.4.2 焊缝特征坐标系与工作坐标系的转换矩阵
2.4.3 焊枪位姿变换
2.5 欧拉角与四元数在ABB机器人中的应用
2.5.1 欧拉角变换焊枪位置
2.5.2 四元数变换焊枪姿态
2.5.3 欧拉角与四元数变换焊枪姿态程序流程
第3章 基于激光视觉的坡口特征识别
3.1 激光视觉传感器平台搭建
3.1.1 激光视觉传感器安装图与工作流程
3.1.2 系统主要部件选型
3.1.3 系统参数配置
3.2 激光视觉传感器标定
3.2.1 激光视觉传感系统原理
3.2.2 机器人坐标系与坐标变换
3.2.3 机器人焊枪标定
3.2.4 激光视觉传感器TCP的标定
3.2.5 建立仿真系统
3.3 坡口特征识别
3.3.1 激光传感器检测原理
3.3.2 图像处理
3.3.3 坡口特征提取
3.3.4 坡口检测
第4章 焊接工艺规划
4.1 焊道截面积与焊接参数的关系
4.1.1 焊道截面积与焊接参数的函数关系式
4.1.2 焊道几何参数测量方法
4.1.3 焊道截面积算法验证
4.2 焊接工艺参数对焊道成形的影响
4.2.1 干伸长度对焊道成形的影响
4.2.2 焊接电流对焊道成形的影响
4.2.3 焊接速度对焊道成形的影响
4.3 焊枪摆动对焊道成形的影响
4.3.1 摆动模式对焊道成形的影响
4.3.2 摆幅对焊道成形的影响
4.4 多层多道焊路径规划
4.5 坡口截面规划
4.5.1 等高型
4.5.2 等截面积型
4.5.3 焊缝截面中焊枪位姿的确定
4.5.4 多层多道焊路径规划实现
4.5.5 焊接顺序规划
4.5.6 坡口截面积规划实验分析
4.6 中厚板焊缝填充规律
4.6.1 坡口填充量与焊接参数的关系
4.6.2 焊缝截面积与焊接参数数据库的建立
4.6.3 焊缝填充实验分析
4.7 焊缝成形尺寸控制与实验分析
4.7.1 焊缝成形尺寸预测模型的建立
4.7.2 焊缝成形尺寸控制
4.7.3 实验分析
第5章 弧焊机器人离线编程技术
5.1 RobotStudio二次开发
5.1.1 RobotStudio API对象
5.1.2 RobotStudio开发工具
5.2 主要功能模块
5.3 智能工艺模块
5.3.1 激光视觉检测
5.3.2 焊接工艺参数规划
5.3.3 通信模块
第6章 装载机大梁焊接机器人离线编程
6.1 装载机大梁焊接工艺分析
6.2 离线编程软件在大梁焊接中的应用
6.2.1 建立装载机大梁仿真工作站
6.2.2 轨迹调试
6.2.3 激光检测
6.2.4 多层多道焊工艺规划
6.2.5 大梁焊接生产应用
第7章 挖掘机X架焊接机器人离线编程
7.1 挖掘机X架工件标定与路径规划方法
7.1.1 工件标定
7.1.2 路径标定
7.2 X架焊缝类型标定
7.2.1 X架焊缝类型标定分类
7.2.2 板筋标定
7.2.3 X架总体标定
7.3 X架路径顺序规划
7.3.1 焊接轨迹与过渡轨迹
7.3.2 X架板筋路径规划
7.3.3 X架圆形支架路径规划
7.3.4 X架总体焊接顺序规划
7.4 X架焊接离线编程
7.4.1 建立仿真工作站
7.4.2 X架基准路径的生成
7.4.3 离线编程模块
7.4.4 X架焊接仿真与生产应用
第8章 基于激光视觉传感的焊后检测技术
8.1 焊缝表面质量要求
8.2 特征缺陷点的提取
8.3 焊缝参数的计算
8.3.1 焊缝宽度的计算
8.3.2 焊缝凹度和凸度计算
8.3.3 错配的计算
8.4 焊缝质量检测评估实验
第9章 中厚板焊接专家系统及其应用
9.1 知识库设计
9.1.1 基于XML的面向对象知识表示
9.1.2 知识存储
9.1.3 知识检索
9.1.4 知识库的更新
9.2 专家系统推理实现
9.2.1 基于事例的推理
9.2.2 基于规则的推理
9.3 中厚板焊接专家系统功能模块
9.3.1 中厚板焊接知识库
9.3.2 中厚板焊缝填充控制模块
9.3.3 中厚板焊缝成形尺寸控制模块
9.4 专家系统在汽车后桥焊接中的应用
9.4.1 汽车后桥机器人自动焊接
9.4.2 汽车后桥传统焊接易产生的缺陷
9.4.3 专家系统在汽车后桥焊接中的应用实例
参考文献