發(fā)布時(shí)間：2021-04-07 20:17

　　本文針對(duì)航空、航天等領(lǐng)域大型裝備組裝對(duì)接過(guò)程中的大尺度空間物體的實(shí)時(shí)位姿測(cè)量需求,研究了一種基于后方交會(huì)的正交柱面成像空間位姿測(cè)量方法。將面陣圖像傳感器的二維測(cè)角的功能進(jìn)行分解,利用分光棱鏡將入射光線投影到兩個(gè)互相正交的線陣CCD上,采用兩個(gè)正交線陣CCD為核心的一維角度傳感器組合模擬面陣相機(jī),實(shí)現(xiàn)被測(cè)點(diǎn)的二維空間角度測(cè)量。結(jié)合攝影測(cè)量中的后方交會(huì)算法,設(shè)計(jì)一種手持立體測(cè)靶配合正交柱面成像相機(jī)便捷測(cè)量空間位姿。該方法在保持線陣相機(jī)高速、高分辨率的優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,單站不需要交會(huì)即可同時(shí)完成空間位置與姿態(tài)的測(cè)量任務(wù)。從系統(tǒng)的測(cè)量原理、算法研究、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)等方面研究進(jìn)行了詳述,并完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該測(cè)量方法具有良好的空間點(diǎn)三維坐標(biāo)測(cè)量精度和較高的姿態(tài)測(cè)量精度。本文的主要研究工作有:1.闡述了正交柱面成像相機(jī)中光學(xué)系統(tǒng)的組成及其成像規(guī)律,研究了一種正交柱面成像測(cè)量的角度測(cè)量方法。提出了基于三軸精密角度基準(zhǔn)的徑向基函數(shù)相機(jī)校準(zhǔn)方法,完成了相機(jī)校準(zhǔn)和軟硬件系統(tǒng)搭建。2.基于單目正交柱面相機(jī)的角度測(cè)量原理,結(jié)合物方控制發(fā)光點(diǎn)研究基于后方交會(huì)的正交柱面成像位姿測(cè)量算法。重點(diǎn)研究了單目正交柱面... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

精密位姿測(cè)量在航天領(lǐng)域的應(yīng)用（2）航空制造領(lǐng)域

第 1 章 緒論式，而待裝配的零件往往在幾米至上百米的量級(jí)導(dǎo)致其協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜、位置調(diào)整困難，從而導(dǎo)致飛機(jī)的最終制造質(zhì)量的好壞在很大的程度上取決于其裝配水平，同時(shí)裝配的效率也決定著其生產(chǎn)的成本[4]。因此，高精度的動(dòng)態(tài)位姿測(cè)量技術(shù)在飛機(jī)制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用以保證裝配的精度和提高生產(chǎn)效率。美國(guó)波音公司使用室內(nèi) GPS 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大型飛機(jī)（如波音 747、787 等）的飛機(jī)部件的裝配測(cè)量[5]，室內(nèi) GPS 實(shí)時(shí)監(jiān)控兩個(gè)部件的位置和姿態(tài)信息，以指導(dǎo)控制單元完成裝配過(guò)程�？湛凸窘柚嗯_(tái) Leica 激光跟蹤儀輔以激光雷達(dá)完成 A380 機(jī)身的裝配[6,7]。國(guó)內(nèi)浙江大學(xué)邱寶貴等人研究了機(jī)身的對(duì)接試驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)激光跟蹤儀實(shí)時(shí)測(cè)量機(jī)身上分布的多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，然后控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì)機(jī)身調(diào)整[8]。

圖 1-3 工業(yè)機(jī)器人末端精密位姿測(cè)量測(cè)量技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)同樣具有迫切的需求，如計(jì)算作效率、減少手術(shù)創(chuàng)傷等。在手術(shù)前先從患者的 C關(guān)的數(shù)字資料，手術(shù)中通過(guò)空間三維定位技術(shù)獲取手的三維坐標(biāo)，然后根據(jù)標(biāo)志點(diǎn)的信息進(jìn)行圖像配準(zhǔn)像資料進(jìn)行手術(shù)導(dǎo)航。其中，高精度實(shí)時(shí)的立體定位信息和手術(shù)對(duì)象，是系統(tǒng)的關(guān)鍵，決定整個(gè)系統(tǒng)的精率[13]�，F(xiàn)實(shí)和數(shù)字多媒體擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡(jiǎn)culus Rift 和索尼 PlayStation VR 等越來(lái)越多地走入日過(guò)多源信息融合，實(shí)現(xiàn)交互式的三維動(dòng)態(tài)視景和實(shí)世界。其中對(duì)用戶（頭、眼等）的跟蹤則需精密位姿

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)在軌道測(cè)量中的應(yīng)用研究及其軟件研制[D]. 林遠(yuǎn)胡.西南交通大學(xué) 2014
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[5]上海大眾門蓋生產(chǎn)線中機(jī)器人的應(yīng)用實(shí)施[D]. 李曉明.上海交通大學(xué) 2012
[6]關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人仿真及上位機(jī)控制軟件研究[D]. 高娃.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[7]大尺寸截面配對(duì)式視覺(jué)測(cè)量方法的研究[D]. 韓慶龍.天津大學(xué) 2008
[8]三軸轉(zhuǎn)臺(tái)有限元結(jié)構(gòu)分析[D]. 李秋紅.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[9]單目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)及隨動(dòng)跟蹤測(cè)量技術(shù)的研究[D]. 周平.華中科技大學(xué) 2005



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