工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)自動化中的應(yīng)用十分廣泛,其中噴涂機(jī)器人的出現(xiàn)帶動了自動噴涂領(lǐng)域的快速發(fā)展�，F(xiàn)有的自動噴涂主要通過軌跡示教和固定工裝,實(shí)現(xiàn)軌跡的獲取和工件的定位。但隨著柔性制造的發(fā)展,針對小批量多類型以及無固定工裝工件的出現(xiàn),傳統(tǒng)的自動噴涂方法不能適應(yīng)生產(chǎn)要求,只能依賴人工作業(yè)完成。而惡劣的噴涂作業(yè)環(huán)境會危害人體健康,因此實(shí)現(xiàn)無工裝工件的柔性噴涂意義重大。針對上述無工裝工件噴涂存在的問題,本文采用環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的線結(jié)構(gòu)光傳感器和六自由度工業(yè)機(jī)器人,通過對基于三維視覺技術(shù)的工件識別和位姿估計方法研究,實(shí)現(xiàn)了不同種類工件位姿的自動識別,配合離線編程技術(shù),可實(shí)現(xiàn)柔性噴涂自動化。本文首先根據(jù)項目的需求分析,提出了實(shí)現(xiàn)工件識別和位姿估計的系統(tǒng)方案,分析了系統(tǒng)方案的主要結(jié)構(gòu)和工作流程,并基于SVD分解理論提出了系統(tǒng)的標(biāo)定算法。其次,針對工件點(diǎn)云的背景、噪聲等干擾,研究了有效的工件點(diǎn)云提取、濾波和精簡預(yù)處理算法�；邳c(diǎn)云特征提取算法,建立了工件CAD模型的離線模型特征庫。提出了包圍盒邊長之比的閾值識別和關(guān)鍵點(diǎn)幾何特征匹配識別與位姿估計算法,實(shí)現(xiàn)了工件的識別和位姿粗估計。而后通過P-ICP點(diǎn)云配準(zhǔn)算法,獲...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及背景意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于視覺的自動噴涂研究現(xiàn)狀
        1.2.2 三維數(shù)據(jù)獲取技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 三維識別和位姿估計研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 工件識別與位姿估計系統(tǒng)方案
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
        2.2.1 需求分析
        2.2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        2.2.3 系統(tǒng)工作流程
    2.3 系統(tǒng)的標(biāo)定算法
        2.3.1 系統(tǒng)標(biāo)定的數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 基于SVD的系統(tǒng)標(biāo)定算法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 點(diǎn)云的獲取及預(yù)處理
    3.1 引言
    3.2 點(diǎn)云的獲取
        3.2.1 工件點(diǎn)云的獲取
        3.2.2 CAD模型點(diǎn)云的獲取
    3.3 工件點(diǎn)云提取算法
        3.3.1 基于范圍濾波的工件點(diǎn)云提取
        3.3.2 基于平面擬合的工件點(diǎn)云提取
        3.3.3 工件點(diǎn)云提取算法分析
    3.4 點(diǎn)云濾波算法
        3.4.1 點(diǎn)云的濾波算法
        3.4.2 濾波算法實(shí)驗(yàn)及分析
    3.5 點(diǎn)云精簡算法
    3.6 本章小結(jié)
第4章 工件的識別與位姿估計
    4.1 引言
    4.2 點(diǎn)云的特征提取
        4.2.1 關(guān)鍵點(diǎn)提取
        4.2.2 法向量提取
        4.2.3 幾何特征提取
    4.3 特征匹配識別與位姿估計
        4.3.1 模型庫建立
        4.3.2 識別與位姿估計算法
        4.3.3 識別與位姿估計結(jié)果及分析
    4.4 基于ICP的精確位姿估計
        4.4.1 ICP配準(zhǔn)算法
        4.4.2 ICP改進(jìn)算法
        4.4.3 配準(zhǔn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建與驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建
        5.2.1 硬件平臺搭建
        5.2.2 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)
    5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
        5.3.2 識別與位姿估計實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3790235