機器人制孔視覺測量系統(tǒng)關鍵技術研究.pdf

1、目前，飛機制造業(yè)對飛機裝配技術提出了高質量、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成為了飛機裝配領域的一個重要應用和研究方向，其中基準孔定位是其位置精度補償技術的關鍵部分。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。在視覺測量相關的諸多技術中，相機標定技術是重點，更是難點，標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定技術的原理和主要技術難點，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，作為相機標定前提的橢圓提取技術，以及視覺測量技術的應用之一——機器人基坐標系的建立，都在本文中都進行了詳細介紹。
　　本文第一章介紹機器人制孔視覺測量系統(tǒng)的國內外發(fā)展現(xiàn)狀、概述和總結了與視覺測量相關的若干技術及其研究現(xiàn)狀，給出了本文的研究背景、意義和內容框架。
　　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行了闡述，分析了已經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中關鍵的技術之一——相機內參數(shù)的標定，在總結前人經驗的基礎上，提出了專門針對工業(yè)相機的內參數(shù)的標定方法，該方法利用一塊印有圓形控制點陣列的標定板，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參數(shù)。
　　第四章介紹機器視覺中另一個關鍵技術——手眼關系的標定，在完成相機的內參標之后后，用相機內參通過機器人幾次移動，以拍攝不同角度

4、的標定板圖像，計算出機器人法蘭與相機之間的相對關系，并對相機坐標系進行修正，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定機器人基坐標系。這既是前面章節(jié)中所提出的技術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用。該方法通過基準孔在裝配坐標系下的坐標和機器人基下的坐標進行最小二乘匹配，求得基坐標系，具有操作簡單、不需要輔助測量設備以及精度較高等優(yōu)點。
　　第六章對本文研究內容做了一個總結，指出了