【摘要】：風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分,其制造質(zhì)量的可靠度直接決定風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行狀況。目前工廠僅依靠成型時(shí)使用的模具精度和人工經(jīng)驗(yàn)評(píng)判風(fēng)電葉片的質(zhì)量,缺乏一種有效的測(cè)量手段。同時(shí)為了解決風(fēng)電葉片人工打磨過(guò)程中的作業(yè)環(huán)境惡劣、加工效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定等多種問(wèn)題,采用機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線打磨,這更需要獲取風(fēng)電葉片的實(shí)際三維信息以指導(dǎo)葉片的加工生產(chǎn)。風(fēng)電葉片的測(cè)量難點(diǎn)在于型面復(fù)雜且尺寸較大,基于這些現(xiàn)狀和問(wèn)題,本文提出一種針對(duì)于風(fēng)電葉片等大型工件的測(cè)量方法,以實(shí)現(xiàn)高速度、高精度、低成本為目標(biāo),搭建基于面結(jié)構(gòu)光的雙目視覺(jué)測(cè)量平臺(tái),利用機(jī)器人信息進(jìn)行多角度測(cè)量,主要工作為:首先,分析相機(jī)的幾何成像模型和標(biāo)定數(shù)學(xué)原理,基于平面靶標(biāo)進(jìn)行相機(jī)內(nèi)外部參數(shù)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其次,介紹現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)光編解碼方法并對(duì)比其優(yōu)缺點(diǎn),在此基礎(chǔ)上采用四步相移法和多頻層級(jí)展開法計(jì)算相位主值和絕對(duì)相位值,通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明多頻層級(jí)法中的頻率選擇問(wèn)題,同時(shí)驗(yàn)證了算法的準(zhǔn)確度。然后,提出一種采用極限斜率和絕對(duì)相位結(jié)合的方法進(jìn)行快速雙目立體匹配,結(jié)合三角測(cè)量原理求出物體的三維坐標(biāo)。再者,針對(duì)于風(fēng)電葉片的測(cè)量問(wèn)題及加工現(xiàn)狀,采用機(jī)器人帶動(dòng)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行多次掃描,并基于機(jī)器人坐標(biāo)和手眼標(biāo)定實(shí)現(xiàn)粗拼接,再結(jié)合ICP精拼接方法修正誤差,提高精度,以此實(shí)現(xiàn)大型風(fēng)電葉片完整的三維型面測(cè)量。最后,使用本文搭建的雙目結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量平臺(tái),在單視角下進(jìn)行平板及標(biāo)準(zhǔn)球的三維測(cè)量實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了雙目結(jié)構(gòu)光測(cè)量設(shè)備的精度;在多視角下進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)球的三維測(cè)量實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了與機(jī)器人結(jié)合的整個(gè)三維測(cè)量系統(tǒng)的精度;進(jìn)行風(fēng)電葉片測(cè)量實(shí)驗(yàn),證明了本文提出的測(cè)量方法的可行性。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM315;TP242
【圖文】：

1.1 課題來(lái)源本課題來(lái)源于國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“大型風(fēng)電葉片機(jī)器人智能磨拋技術(shù)與系統(tǒng)項(xiàng)目編號(hào)：2017YFB1301500），以及華中科技大學(xué)無(wú)錫研究院與無(wú)錫中車時(shí)代裝備有限公司、株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司聯(lián)合項(xiàng)目“大型風(fēng)力發(fā)電葉字化工廠建設(shè)”。1.2 課題研究背景、目的及意義近年來(lái)，煤炭、石油等傳統(tǒng)能源面臨著資源枯竭、環(huán)境污染等嚴(yán)重問(wèn)題，開潔的可再生能源是能源發(fā)展的必然之選。風(fēng)能作為一種容易開發(fā)、可持續(xù)取用潔無(wú)污染的可再生能源，具有開發(fā)技術(shù)成熟、經(jīng)濟(jì)效益高、開發(fā)前景廣等優(yōu)點(diǎn)能源開發(fā)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升和對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益重視電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，風(fēng)電裝機(jī)總量不斷攀升。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文定性差，迫切需要一種高效智能的自動(dòng)化加工方式。近年來(lái)，機(jī)器人技術(shù)飛速，相比于人工方式，機(jī)器人加工具有效率高、通用性好、成本低、加工質(zhì)量穩(wěn)優(yōu)點(diǎn)，適用于簡(jiǎn)單但繁重的作業(yè)任務(wù)。利用工業(yè)機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工作業(yè)為風(fēng)片打磨提供了新思路。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2727168