自動噴涂系統(tǒng)噴涂目標點云優(yōu)化及定位研究.pdf

1、工業(yè)機器人是先進制造業(yè)的關(guān)鍵支撐設(shè)備，世界各工業(yè)發(fā)達國家紛紛將機器人發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，我國的“十三五”發(fā)展規(guī)劃也將機器人產(chǎn)業(yè)作為重點發(fā)展對象。噴涂機器人作為工業(yè)機器人中一種，具有噴涂質(zhì)量好、效率高、綠色安全等諸多優(yōu)點，然而目前噴涂機器人只能在結(jié)構(gòu)化環(huán)境下實現(xiàn)噴涂軌跡循環(huán)重現(xiàn)，造成噴涂機器人調(diào)試周期長、生產(chǎn)靈活性差，降低了其經(jīng)濟效益。
　　基于此，本文提出一種自動噴涂方法，搭建自動噴涂系統(tǒng)提升噴涂機器人智能化水平，避免人工示教過程

2、。系統(tǒng)通過三維掃描儀獲取噴涂對象的點云模型，根據(jù)點云模型自動規(guī)劃出基于點云空間的噴涂軌跡，結(jié)合視覺匹配將生成的噴涂軌跡轉(zhuǎn)化到機器人坐標系，實現(xiàn)對產(chǎn)品自動噴涂，使得噴涂機器人具有自主識別噴涂對象、規(guī)劃噴涂軌跡并進行噴涂的能力。
　　本文主要開展以下研究工作：
　?、賴娡繉ο簏c云的降噪及法向優(yōu)化研究。通過三維掃描儀獲取噴涂對象三維點云，運用PCA方法計算其初始法向并對法向進行雙邊濾波預(yù)平滑，建立基于法向差異的鄰域，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化

3、點云法向并提出將噪點與鄰域幾何中心法向距離作為噪聲指數(shù)的計算方法去除點云噪點。
　?、跀z像機的標定及標定流程改進。采用Matlab標定工具箱進行基于平面標定算法的攝像機標定，利用標定過程中的先驗知識改進標定工具箱角點檢測算子的探測窗口選取，增強其在不同圖像尺度空間下檢測的準確性，簡化標定過程，減少人為誤差。
　?、埸c云與圖像的配準研究。借鑒圖像匹配方法實現(xiàn)點云數(shù)據(jù)邊緣點與圖像邊緣點匹配，用柵格化方法將點云投影轉(zhuǎn)換為二值圖，提