軍事車輛表面經(jīng)常通過(guò)噴涂數(shù)碼迷彩以達(dá)到偽裝的目的,然而數(shù)碼迷彩的噴涂過(guò)程復(fù)雜,目前仍以人工噴涂為主。人工噴涂存在效率低、質(zhì)量差、危害工人健康等問(wèn)題,于是對(duì)于自動(dòng)化噴涂的研究就十分必要。目前,機(jī)器人本體已經(jīng)滿足數(shù)碼迷彩噴涂的需求,而針對(duì)數(shù)碼迷彩噴涂的離線編程軌跡規(guī)劃和針對(duì)數(shù)碼迷彩臨時(shí)噴涂系統(tǒng)標(biāo)定的研究仍然比較少。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)室研究成果,針對(duì)數(shù)碼迷彩噴涂搭建了所需的仿真環(huán)境;針對(duì)現(xiàn)有軌跡規(guī)劃在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題提出了分段直線圓弧軌跡優(yōu)化算法;針對(duì)仿真系統(tǒng)和實(shí)際系統(tǒng)不對(duì)應(yīng)問(wèn)題提出了基于組合特征點(diǎn)的離線噴涂系統(tǒng)標(biāo)定方案和算法。具體內(nèi)容如下:首先,針對(duì)噴涂規(guī)劃過(guò)程中必要的一些仿真功能,搭建了所需的仿真環(huán)境。搭建了基于OpenGL的顯示環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)碼迷彩噴涂軌跡規(guī)劃的可視化開(kāi)發(fā);構(gòu)建了仿真環(huán)境的坐標(biāo)系系統(tǒng),為模型的移動(dòng)和數(shù)據(jù)的傳遞與計(jì)算提供了基礎(chǔ);實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的構(gòu)建和驅(qū)動(dòng);完成了仿真模型的碰撞檢測(cè),一定程度上避免了在實(shí)際噴涂過(guò)程中可能發(fā)生的碰撞危險(xiǎn)。其次,針對(duì)數(shù)碼迷彩臨時(shí)噴涂系統(tǒng)的項(xiàng)目需求,提出了基于組合特征點(diǎn)的離線噴涂系統(tǒng)標(biāo)定算法。該算法在實(shí)際應(yīng)用時(shí)只需要通過(guò)外部測(cè)量設(shè)備獲取所需的少數(shù)特征點(diǎn)空間位置即可解算物體的位姿,操作簡(jiǎn)單,魯棒性強(qiáng),在大場(chǎng)景標(biāo)定應(yīng)用場(chǎng)景中優(yōu)勢(shì)明顯;為了使仿真模型相對(duì)位姿與實(shí)際相同,完成了模型的虛擬標(biāo)定。最后,針對(duì)軌跡規(guī)劃在國(guó)產(chǎn)機(jī)器人實(shí)際應(yīng)用中在計(jì)算量、平穩(wěn)度及速度等方面存在的問(wèn)題,提出了分段直線圓弧軌跡優(yōu)化算法。該算法能夠?qū)㈦x散軌跡點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別、分類、精簡(jiǎn),最終將可以用一條指令執(zhí)行的若干條指令簡(jiǎn)化為一條,很好的解決了現(xiàn)有問(wèn)題;然后提出針對(duì)模型局部表面形狀對(duì)噴槍位姿以及相關(guān)噴涂參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;最后輸出機(jī)器人指令文件。本文通過(guò)仿真數(shù)據(jù)以及實(shí)物的數(shù)碼迷彩噴涂實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了課題所提出算法的可行性與在實(shí)際噴涂中的實(shí)用性,為車輛數(shù)碼迷彩離線編程自動(dòng)化噴涂的實(shí)際應(yīng)用提供參考。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TJ810.5;TP242
【部分圖文】：

是通過(guò)某種方式來(lái)隱蔽軍事人員、軍事裝備和軍事基地，并的技術(shù)[1]。偽裝色偽裝作為軍事上最普遍偽裝方式之一，早在一軍事裝備和士兵服飾中，當(dāng)時(shí)的偽裝色主要為軍綠色、褐色等單場(chǎng)地的不同來(lái)使用不同的顏色。在二戰(zhàn)時(shí)期，單一顏色偽裝色不的偽裝需求，于是多色傳統(tǒng)迷彩開(kāi)始被各國(guó)使用，這種多色傳統(tǒng)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，有著更好的偽裝效果。迷彩偽裝因?yàn)槠涑杀镜�、偽度低等�?yōu)點(diǎn)一直被作為最基本的偽裝方式廣泛使用[2] [3]。隨著雷等一批新型的偵查設(shè)備的出現(xiàn)，偵察手段不斷的向著智能化、多發(fā)展[4]。但傳統(tǒng)迷彩存在著迷彩塊大，容易識(shí)別，手工設(shè)計(jì)等缺如今高速發(fā)展的偵查技術(shù)。于是，一種可以應(yīng)付高分辨率無(wú)人機(jī)新型迷彩——數(shù)碼迷彩應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)碼迷彩運(yùn)用了計(jì)算機(jī)圖像理學(xué)原理等，通過(guò)采集戰(zhàn)地的地形信息，生成了具有宏觀和微觀基本單位的迷彩圖案。使用視錯(cuò)覺(jué)和空間混色原理設(shè)計(jì)生成的顏色錯(cuò)亂，宏觀上與周圍環(huán)境相似的數(shù)碼迷彩，通過(guò)相機(jī)和眼睛雜，從而具有其他方式無(wú)法比擬的偽裝效果[5-7]。

立坐標(biāo)系 c) 通過(guò)交線圖 2-3 坐標(biāo)系建立驅(qū)動(dòng)人 QJRH4-1 這一型號(hào)的機(jī)器人機(jī)器人參數(shù)全部按照這一型號(hào)直多關(guān)節(jié)機(jī)器人，其關(guān)節(jié)示意圖 錢江機(jī)器人 QJRH4-1 關(guān)節(jié)示意圖

a) 坐標(biāo)系功能 UI 界面圓周建立坐標(biāo)系 c) 通過(guò)交圖 2-3 坐標(biāo)系建立建與驅(qū)動(dòng)江機(jī)器人 QJRH4-1 這一型號(hào)的機(jī)器解以及機(jī)器人參數(shù)全部按照這一型號(hào)六軸垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人，其關(guān)節(jié)示意
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本文編號(hào)：2889664