研究目的
开发一种创新的远程激光焊接系统，该系统能够实现在线自适应三维焊缝跟踪和激光功率控制，以应对小批量生产和用户定制化制造（包括焊接过程中的热变形）所带来的挑战。
研究成果
所开发的远程激光焊接同步三维焊缝跟踪与激光功率控制系统，实现了定位精度低于0.02毫米、偏差0.06毫米的控制效果，该精度优于人眼分辨率。该系统能缩短示教时间，并确保整个焊接过程稳定，即使采用简易夹具装置亦然。
研究不足
需要进一步改进对不同焊缝类型的检测以及更高标称激光功率下的RLWS系统。还需研究该系统在更厚材料及更高激光功率条件下的性能表现。
1：实验设计与方法选择：
该系统由工业机器人、带光学三角测量反馈的扫描头和光纤激光器组成。方法包括检测获取图像中的小孔及其形状尺寸，将检测到的焊缝曲线外推至距小孔最近的点，并计算新的激光位置与功率。
2：样本选择与数据来源：
采用商用304不锈钢板（尺寸300毫米×30毫米）进行验证。
3：实验设备与材料清单：
工业机器人（安川MC2000）、扫描头（HighYag RLSK）及附带控制台摄像头（PointGrey Flea3型号FL3-U3-13Y3M-C）、光纤激光器（IPG YRL-400-AC 400瓦）、照明激光器（Fotona XD-2 810纳米±10纳米）、带通滤波器（Thorlabs FBH810-10）。
4：0）、扫描头（HighYag RLSK）及附带控制台摄像头（PointGrey Flea3型号FL3-U3-13Y3M-C）、光纤激光器（IPG YRL-400-AC 400瓦）、照明激光器（Fotona XD-2 810纳米±10纳米）、带通滤波器（Thorlabs FBH810-10）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：系统在弧形平板边缘焊缝和2.0毫米厚搭接接头进行测试。焊缝跟踪验证时焊接速度设为100厘米/分钟，功率控制验证时设为60厘米/分钟。摄像头帧率设为每秒80帧。
5：0毫米厚搭接接头进行测试。焊缝跟踪验证时焊接速度设为100厘米/分钟，功率控制验证时设为60厘米/分钟。摄像头帧率设为每秒80帧。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：采用包括高斯滤波和形态学操作在内的图像处理技术确定小孔位置与形状。使用PI控制器进行激光功率控制。
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illumination laser
XD-2
Fotona
Equalizing the brightness of the keyhole and surrounding area
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bandpass filter
FBH810-10
Thorlabs
Improving the visibility of the seam
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fiber laser
YRL-400-AC
IPG
Welding
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industrial robot
MC2000
Yaskawa
Rough positioning of the laser beam
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scanning head
RLSK
HighYag
Precise laser beam movement
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camera
FL3-U3-13Y3M-C
PointGrey
Monitoring the seam position and the interaction zone between the laser beam and the workpiece
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