近來機(jī)器視覺技術(shù)迅速地步入到工業(yè)生產(chǎn)中,其在工業(yè)中的研究與應(yīng)用日益增多,尤其在自動(dòng)化生產(chǎn)線領(lǐng)域內(nèi)取得了矚目的成果。有關(guān)機(jī)器人視覺控制加工生產(chǎn)的研究亦緊隨其后。本文主要完成以視覺探測(cè)柱形曲面軌跡為主,機(jī)器人運(yùn)動(dòng)為輔的聯(lián)合自動(dòng)切削加工方案。為使機(jī)器人精準(zhǔn)高效地完成柱形工件表面的切削加工,運(yùn)用視覺重構(gòu)與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)聯(lián)合技術(shù),提出了基于雙目視覺和激光靶標(biāo)重構(gòu)點(diǎn)精準(zhǔn)地生成機(jī)器人切削加工軌跡算法。其整個(gè)核心包含了三個(gè)方面的研究,即曲面全景靶標(biāo)軌跡三維重構(gòu)與拼接,三維靶標(biāo)點(diǎn)軌跡擬合及姿態(tài)分析,機(jī)器人加工軌跡的生成原理。三個(gè)內(nèi)容緊密相連,針對(duì)各自的目的要求,主要解決以下三個(gè)要點(diǎn):（1）搭建雙目CCD相機(jī)視覺環(huán)境并輔以圓點(diǎn)激光器測(cè)量裝置,通過遍歷工件表面形成了動(dòng)態(tài)軌跡,運(yùn)用位姿旋轉(zhuǎn)矩陣?yán)碚摷鞍袠?biāo)雙向跟蹤算法,利用Halcon開發(fā)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)各個(gè)姿態(tài)位置拼接和360°全景靶標(biāo)軌跡重構(gòu)以及三維坐標(biāo)提取。（2）將靶標(biāo)重構(gòu)軌跡點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)NURBS反解擬合成連續(xù)的切削加工路徑,以高效便捷的自適應(yīng)倍數(shù)離散差分算法規(guī)劃成機(jī)器人姿態(tài)軌跡。（3）最后通過機(jī)器人視覺手眼系統(tǒng)的坐標(biāo)系閉環(huán)鏈（Eye-to-Hand）,解算姿態(tài)軌跡... 

【文章來源】：武漢紡織大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

方案流程

除了上述介紹的重要設(shè)備外還需要一些輔助器材,如計(jì)算機(jī)主機(jī)(CPU:Inter(R)core(TM)i5-4590),高速采集卡(研華PCI-1712)采集速度可達(dá)1MHZ,工業(yè)支架(HT-ZJ031),萬(wàn)向頭可自由調(diào)節(jié):雙頭360°旋轉(zhuǎn),上下180°折彎,工業(yè)相機(jī)雙目板(HT-SM011)橫向調(diào)節(jié)距離范圍200mm。這些一起構(gòu)成完整的視覺系統(tǒng)。具體如下圖2.2所示。其完整的測(cè)量系統(tǒng)見下章實(shí)驗(yàn)小節(jié)。2.3 本章小節(jié)

全景曲面靶標(biāo)軌跡重構(gòu)拼接所涉及的內(nèi)容,主要集中在圖像前處理、圖像分割、Blob分析、特征點(diǎn)三維重構(gòu)、多視場(chǎng)軌跡拼接等方面,具體流程如下圖3.1所示。由上圖可知,這是一套綜合性較強(qiáng)的視覺重構(gòu)系統(tǒng)。首先利用第二章介紹器材搭建雙目測(cè)量環(huán)境,標(biāo)定左右相機(jī)內(nèi)參,確定相機(jī)間的參數(shù)并矯正相機(jī)成像平面,確保能夠搭建雙目深度差重構(gòu)結(jié)構(gòu)。此塊多是理論性說明,很多學(xué)者都有詳細(xì)介紹。因此本文會(huì)在實(shí)驗(yàn)部分呈現(xiàn)最后結(jié)果,并講述采集過程,不在詳細(xì)列舉其中步驟原理。小波融合目的是為了加強(qiáng)采集圖像的質(zhì)量,更好的捕捉靶標(biāo)軌跡。圖像分割作為重構(gòu)前的必備流程,包含了一系列二維圖像算法：灰度轉(zhuǎn)換、輪廓分割、Blob分析、特征點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)等。重構(gòu)拼接是一個(gè)循環(huán)、校驗(yàn)的過程,目的是把所有視場(chǎng)重構(gòu)的軌跡精準(zhǔn)地整合在一起。主要借用算法實(shí)現(xiàn),下文會(huì)著重講解。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3497330