機器人制孔視覺測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、目前，飛機制造業(yè)對飛機裝配技術(shù)提出了高質(zhì)量、高效率和低成本的要求，傳統(tǒng)的人工制孔無法滿足這一要求，因此機器人制孔技術(shù)成為了飛機裝配領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用和研究方向，其中基準(zhǔn)孔定位是其位置精度補償技術(shù)的關(guān)鍵部分。實現(xiàn)機器人制孔的自主定位，提高加工的自動化和柔性化水平，引入了視覺測量技術(shù)。在視覺測量相關(guān)的諸多技術(shù)中，相機標(biāo)定技術(shù)是重點，更是難點，標(biāo)定精度直接影響整個系統(tǒng)的精度。本文重點闡述了相機標(biāo)定技術(shù)的原理和主要技術(shù)難點，提出了一個解決方案，

2、將其運用于機器人制孔過程中。此外，作為相機標(biāo)定前提的橢圓提取技術(shù)，以及視覺測量技術(shù)的應(yīng)用之一——機器人基坐標(biāo)系的建立，都在本文中都進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
　　本文第一章介紹機器人制孔視覺測量系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、概述和總結(jié)了與視覺測量相關(guān)的若干技術(shù)及其研究現(xiàn)狀，給出了本文的研究背景、意義和內(nèi)容框架。
　　在第二章中，對在機器人制孔視覺測量系統(tǒng)中非常重要的橢圓提取算法進(jìn)行了闡述，分析了已經(jīng)存在的常見算法的特點和不足，并提出了基于輪廓

3、親緣性的圓擬合算法和基于Snake主動輪廓線模型的橢圓擬合算法。
　　第三章介紹了視覺測量技術(shù)中關(guān)鍵的技術(shù)之一——相機內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定，在總結(jié)前人經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出了專門針對工業(yè)相機的內(nèi)參數(shù)的標(biāo)定方法，該方法利用一塊印有圓形控制點陣列的標(biāo)定板，根據(jù)圓心的不對稱投影求解透視變換矩陣的方法獲得相機內(nèi)參數(shù)。
　　第四章介紹機器視覺中另一個關(guān)鍵技術(shù)——手眼關(guān)系的標(biāo)定，在完成相機的內(nèi)參標(biāo)之后后，用相機內(nèi)參通過機器人幾次移動，以拍攝不同角度

4、的標(biāo)定板圖像，計算出機器人法蘭與相機之間的相對關(guān)系，并對相機坐標(biāo)系進(jìn)行修正，使其位于被測平面，方便使用。
　　第五章論述了用視覺測量的方法來標(biāo)定機器人基坐標(biāo)系。這既是前面章節(jié)中所提出的技術(shù)和方法的可行性和精度的驗證實驗，也是機器視覺的一個應(yīng)用。該方法通過基準(zhǔn)孔在裝配坐標(biāo)系下的坐標(biāo)和機器人基下的坐標(biāo)進(jìn)行最小二乘匹配，求得基坐標(biāo)系，具有操作簡單、不需要輔助測量設(shè)備以及精度較高等優(yōu)點。
　　第六章對本文研究內(nèi)容做了一個總結(jié)，指出了