隨著自動化加工技術(shù)的不斷發(fā)展,由機(jī)器人代替人工生產(chǎn)的方式已經(jīng)從勞動負(fù)重大的重工業(yè)逐漸滲透到勞動密集的輕工業(yè)之中。雖然機(jī)器人相對于人工能更有效率的工作,但是如何克服輕工業(yè)生產(chǎn)中多樣化、柔性強(qiáng)和批量大的問題成為了將人工從現(xiàn)在工廠中解放出來的很大的難題。近十年來,隨著以機(jī)器視覺為代表的非接觸性測量技術(shù)的長足發(fā)展,配合機(jī)器視覺技術(shù)的機(jī)器人加工已經(jīng)成為了現(xiàn)代生產(chǎn)加工中不可或缺的一環(huán)。機(jī)器視覺技術(shù)能夠針對個(gè)性化強(qiáng)的工件進(jìn)行高效、精確的三維測量,為后續(xù)機(jī)器人伺服控制加工提供軌跡路徑的控制點(diǎn)位。本文針對制鞋工業(yè)自動化柔性生產(chǎn)線中的視覺三維測量及工業(yè)機(jī)器人加工環(huán)節(jié),提出了一種基于線結(jié)構(gòu)光的單目3D視覺測量和工業(yè)機(jī)器人視覺控制方案,對單目三維重建及機(jī)器人視覺伺服控制加工進(jìn)行研究,主要針對以下幾個(gè)方面做了研究工作。（1）針對既定的應(yīng)用場景、使用范圍和精度需求,結(jié)合線結(jié)構(gòu)光單目視覺測量模塊和工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動模塊,自主設(shè)計(jì)并搭建了一整套單目3D視覺工業(yè)機(jī)器人伺服控制加工系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了鞋楦鞋面視覺測量噴膠站和異型鞋底視覺測量噴膠站,能高效完成被測工件的三維重建和軌跡提取,完成對工業(yè)機(jī)器人加工的自主控制。（2）優(yōu)... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光學(xué)原理示意圖

圖 2.7 單目 3D 視覺測量傳感器實(shí)物圖度及分辨率計(jì)算測線結(jié)構(gòu)光平面的成像視野區(qū)域，成像元件 CMO是一個(gè)梯形區(qū)域，這是由于線結(jié)構(gòu)光平面與主光紅色虛線梯形 EDCB 來相似表示 CMOS 的線結(jié)構(gòu)度等于線段 OA 長度，則線段 OA 可以表示梯形視視野長邊大小，由于在此成像方向上 CMOS 分辨：垂直于線結(jié)構(gòu)光延伸方向的分辨率大小逐漸變低靈敏度變大，AB 線段可以表示沿線結(jié)構(gòu)光延伸方 CMOS 的短邊成像視野大小，F(xiàn) 點(diǎn)成像在 CMOS光延伸方向分辨率也逐漸變低，單像素靈敏度變

圖 3.11 點(diǎn)云軌跡預(yù)點(diǎn)位示意圖2 點(diǎn)云去噪點(diǎn)云去噪的主要目的是明顯去除離群點(diǎn)和孤立噪點(diǎn)，為后續(xù)求解曲線長度降低誤差。本視覺三維測量系統(tǒng)是基于線結(jié)構(gòu)光單目視覺進(jìn)行三維重建的云具有明顯的條紋特征，且條紋點(diǎn)云在某一坐標(biāo)軸方向表現(xiàn)稠密。經(jīng)過圖像去噪過程后，重建點(diǎn)云理論上只剩下單幀圖像采集時(shí)線結(jié)構(gòu)光平條件濾波器是過濾掉不在設(shè)定的某些維度方向范圍內(nèi)的點(diǎn)。在 X、Y、Z 三坐標(biāo)值的條件范圍，把不在條件范圍內(nèi)的點(diǎn)過濾掉，其過程可用下圖 3.12 表看到通過設(shè)定三個(gè)坐標(biāo)軸的坐標(biāo)條件范圍（圖中綠色條件限定框），可以過離群點(diǎn)（圖中紅色虛線圓圈中的離群點(diǎn)）。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3431524