計(jì)算智能在三維表面掃描機(jī)器人系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、為了將集數(shù)字化、信號(hào)處理、機(jī)器視覺及激光傳感器等先進(jìn)技術(shù)于一體的三維表面掃描系統(tǒng)有效地應(yīng)用于制造加工領(lǐng)域，結(jié)合具有靈活性及柔性的六自由度機(jī)器人組成三維表面掃描機(jī)器人系統(tǒng)。為了提高系統(tǒng)掃描精度，本文圍繞系統(tǒng)中有關(guān)建模標(biāo)定方法等問題，引入計(jì)算智能中的先進(jìn)算法。主要研究?jī)?nèi)容和貢獻(xiàn)如下：
　　 1.建立三維表面掃描機(jī)器人系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括機(jī)器人本體的數(shù)學(xué)模型，線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的數(shù)學(xué)模型，攝像機(jī)的三種畸變模型。
　　 2.建立

2、Motoman-HP3L機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真環(huán)境。建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)本體標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提出機(jī)器人本體的運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定目標(biāo)函數(shù)，采用非線性優(yōu)化方法得到機(jī)器人的實(shí)際D-H參數(shù)，提高了機(jī)器人的絕對(duì)定位精度。提出二進(jìn)制人工蜂群算法并用于標(biāo)定最優(yōu)測(cè)量形位的選擇，進(jìn)一步提高了機(jī)器人的絕對(duì)定位精度。
　　 3.研究利用同心圓求得圓心真實(shí)投影點(diǎn)的方法。給出同心圓目標(biāo)的亞像素提取方法及流程。提出一種線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的標(biāo)定新方法，為了驗(yàn)證該方法的有效性，

3、設(shè)計(jì)并建立一種基于同心圓標(biāo)定靶的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠提高線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器的測(cè)量精度。
　　 4.為了提高三維掃描系統(tǒng)整體精度，在系統(tǒng)中引入微粒群徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在分析微粒群算法穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，提出一種基于微粒群徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)整體誤差建模及其補(bǔ)償實(shí)施方案。
　　 5.總結(jié)了現(xiàn)有的曲面重構(gòu)方法并對(duì)其進(jìn)行分類。提出一種改進(jìn)的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于曲面重構(gòu)。提出一種具有分?jǐn)?shù)階項(xiàng)和動(dòng)量項(xiàng)的反向傳播(BP)算法，