研究目的
设计一款焊接协作机器人，无需编程成本即可与操作员高效协同工作，使中小企业能够处理小批量订单而无需重新编程，并通过脑机接口确保操作员安全。
研究成果
焊接机器人协作伙伴为二维直线焊接提供了一种高度自动化、高质量且高效率的解决方案，消除了中小企业机器人编程成本并提升了操作安全性。未来工作包括用深度传感器替代高清摄像头，以检测复杂焊缝、追踪机器人与操作员位置，并自动分类焊缝类型。
研究不足
1. 稳态视觉诱发电位识别准确率因受试者而异。 2. 使用额外视觉刺激并非与机器人自然交互的方式。 3. 该系统仅能提取直线焊缝。 4. 摄像头无法检测人员位置，要求机器人在移动时操作者不得进入其视野范围。 5. 每种焊接接头类型均需手动选择焊接参数。
1：实验设计与方法选择：
本研究整合高清摄像头、视觉刺激发生器、脑机接口驱动用户界面、工业机械臂和虚拟焊接模拟器，开发焊接机器人协作系统。该机器人可自动定位工件、提取潜在焊缝、规划执行轨迹并模拟焊接效果。
2：样本选择与数据来源：
实验招募3名受试者（年龄25-28岁，均为男性），用于评估稳态视觉诱发电位(SSVEP)识别性能及焊缝提取精度。
3：实验设备与材料清单：
包含罗技C920高清网络摄像头、惠普Pavilion 22CWA LED显示器、B-Alert X24脑电头环、配备双指夹爪的5自由度库卡youBot机械臂，以及Realityworks guideWELD虚拟焊接系统。
4：实验流程与操作步骤：
系统启动后依次进行坐标校准、检测潜在焊缝、生成脑机接口视觉刺激信号、规划执行焊接轨迹并模拟焊接效果。
5：数据分析方法：
采用典型相关分析(CCA)方法检测SSVEP实现脑机通信，通过测量机械臂末端执行器速度与轨迹参数，与理想焊接参数进行对比分析。
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Logitech C920 HD Pro Webcam
C920
Logitech
Used as the HD camera for vision system in the welding robotic co-worker.
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HP Pavilion 22CWA LED Monitor
22CWA
HP
Used as the visual stimuli generator for BCI communication.
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B-Alert X24 EEG headset
X24
Advanced Brain Monitoring
Used as the BCI driven user interface for collecting operator’s EEG data.
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KUKA youBot arm
5-DoF with a two-finger gripper
KUKA
Used as the industrial manipulator for welding actuation.
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Realityworks guideWELD VR
guideWELD VR
Realityworks
Used as the virtual welding simulator for simulating welding results.
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