發(fā)布時(shí)間：2022-02-24 23:43

　　本文以列車設(shè)備箱自動化裝配的實(shí)現(xiàn)為研究目的,聯(lián)合中車廣東軌道交通車輛有限公司針對目前的裝配現(xiàn)狀進(jìn)行了裝配系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。文中對系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動路徑、控制方式、導(dǎo)航方式、對位算法等進(jìn)行了介紹,對視覺定位部分做了深入研究。主要研究內(nèi)容如下:（1）根據(jù)列車設(shè)備箱的裝配環(huán)境和工藝要求,在不改變現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境的前提下,制定了自動裝配總體方案。（2）對系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),按照工藝要求確定元器件的特性和型號。以多傳感器信息融合和視覺定位技術(shù)為核心,制定出三級導(dǎo)航方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備箱的自動搬運(yùn)和安裝孔對準(zhǔn)。（3）對視覺對準(zhǔn)涉及的兩個(gè)相機(jī)的標(biāo)定技術(shù)進(jìn)行了研究。就目前比較經(jīng)典的幾個(gè)相機(jī)標(biāo)定方法進(jìn)行對比,根據(jù)研究對象的特點(diǎn)選擇張氏標(biāo)定方法對定位的兩個(gè)相機(jī)分別標(biāo)定,得出了標(biāo)定結(jié)果和重投影誤差。（4）第三級導(dǎo)航是基于視覺識別定位技術(shù)的精確定位,直接影響到設(shè)備箱的裝配成敗。本文就采集的圖片進(jìn)行一系列處理,包括去噪濾波處理、閾值分割處理、邊緣檢測和特征識別等,最后得出目標(biāo)特征的坐標(biāo),實(shí)現(xiàn)定位。圖像的每一步處理都會涉及多個(gè)算法,針對本課題的所采集的圖像,在Visual Studio2015配置OpenCV3.1.0的... 

【文章來源】：五邑大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 列車設(shè)備箱的裝配特點(diǎn)
        1.1.2 機(jī)器視覺系統(tǒng)概述
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 圖像邊緣檢測算法
        1.2.2 圖像邊緣檢測的應(yīng)用
        1.2.3 機(jī)器視覺與自動裝配系統(tǒng)
        1.2.4 機(jī)器視覺在列車設(shè)備箱自動裝配中存在的問題
    1.3 研究的目的和意義
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意義
    1.4 研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 裝配系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 設(shè)備箱的裝配工藝要求
    2.2 總體設(shè)計(jì)
        2.2.1 搬運(yùn)平臺
        2.2.2 移動底盤
        2.2.3 四自由度運(yùn)動裝置
        2.2.4 裝配系統(tǒng)的控制方式
        2.2.5 上位機(jī)與下位機(jī)通信方式
    2.3 運(yùn)動模式
        2.3.1 短距離搬運(yùn)
        2.3.2 長距離搬運(yùn)
    2.4 導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.4.1 第一級定位和導(dǎo)航
        2.4.2 第二級定位和導(dǎo)航
        2.4.3 第三級導(dǎo)航
    2.5 本章小結(jié)
3 視覺檢測相機(jī)標(biāo)定原理與方法
    3.1 相機(jī)幾何成像模型
    3.2 鏡頭畸變模型
    3.3 相機(jī)標(biāo)定方法
        3.3.1 直接線性變換法
        3.3.2 Tsai兩步標(biāo)定法
        3.3.3 張氏標(biāo)定法
    3.4 相機(jī)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 相機(jī)的選型與參數(shù)
        3.4.2 相機(jī)標(biāo)定步驟
    3.5 本章小結(jié)
4 設(shè)備箱的裝配特征提取
    4.1 圖像濾波
        4.1.1 線性濾波
        4.1.2 非線性濾波
        4.1.3 濾波方法的對比分析
    4.2 標(biāo)記物邊緣檢測
        4.2.1 圖像閾值化分割
        4.2.2 邊緣檢測與信息提取
    4.3 圓形特征識別定位
        4.3.1 隨機(jī)Hough變換圓檢測
        4.3.2 梯度Hough變換圓檢測
    4.4 本章小結(jié)
5 定位算法研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 驗(yàn)證平臺搭建
    5.2 手眼標(biāo)定
    5.3 像素當(dāng)量標(biāo)定
    5.4 定位的控制算法
        5.4.1 平移偏差
        5.4.2 旋轉(zhuǎn)角度偏差
        5.4.3 平移和旋轉(zhuǎn)角度偏差
    5.5 視覺系統(tǒng)定位實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]列車設(shè)備箱自動裝配系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊智才,林群煦,吳月玉,劉勝祥,翟玉江,鄭錦瑞.  機(jī)械. 2020(03)
[2]基于圖像邊緣增強(qiáng)與弱化的邊緣檢測[J]. 張晗,錢育蓉,王躍飛,陳人和,田宸瑋.  計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2019(11)
[3]基于Gabor濾波器的低對比度紙病檢測算法[J]. 曲蘊(yùn)慧,湯偉,文豪,雷濤.  中國造紙學(xué)報(bào). 2019(02)
[4]基于機(jī)器視覺和力反饋的自動裝配技術(shù)研究[J]. 徐遠(yuǎn),宋愛國,李會軍.  測控技術(shù). 2019(04)
[5]基于機(jī)器視覺的電池PACK裝配線裝配工藝研究[J]. 武慧,熊峰,余濤,徐正偉,杜帥帥,馬芳.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(03)
[6]Otsu閾值分割法特點(diǎn)及其應(yīng)用分析[J]. 袁小翠,黃志開,馬永力,劉寶玲.  南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(01)
[7]基于改進(jìn)Hough變換的剎車蹄塊片安裝孔定位檢測法[J]. 黃永華,林振衡,宋駱林.  貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[8]基于機(jī)器視覺的尺寸測量應(yīng)用綜述[J]. 韓茜茜,耿世勇,路向陽.  河南科技. 2019(05)
[9]基于機(jī)器視覺的列車外齒輪磨損狀態(tài)檢測方法[J]. 李艷鳳,曹旭陽,陳后金,張林林,楊娜.  鐵道學(xué)報(bào). 2018(12)
[10]高壓配電線路驗(yàn)電及裝設(shè)接地線作業(yè)機(jī)器人末端夾爪定位技術(shù)[J]. 楊宏偉.  云南電力技術(shù). 2018(05)

博士論文
[1]基于單目視覺的目標(biāo)識別與定位研究[D]. 馮春.南京航空航天大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于圖像處理技術(shù)的圓環(huán)零件檢測方法研究[D]. 何奎.大連理工大學(xué) 2017
[2]微裝配系統(tǒng)圖像識別與定位技術(shù)研究[D]. 張炳銀.北京理工大學(xué) 2016
[3]非平穩(wěn)背景下運(yùn)動目標(biāo)檢測算法研究[D]. 徐琴.西華大學(xué) 2015
[4]醫(yī)學(xué)寄生蟲圖像的圖論分割與識別研究[D]. 葉超.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]圖像邊緣檢測技術(shù)的研究[D]. 潘夏英.西安科技大學(xué) 2011



本文編號：3643687