【摘要】：文章針對(duì)杭州娃哈哈集團(tuán)智能裝車系統(tǒng)的實(shí)際需求,將線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量技術(shù)運(yùn)用于智能裝車系統(tǒng)車身測(cè)量中。車身測(cè)量是實(shí)現(xiàn)智能裝車的重要一環(huán),通過對(duì)車身測(cè)量,獲得車型來確定托盤貨物組的分配,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝卸貨物,達(dá)到節(jié)省裝卸時(shí)間、降低勞動(dòng)成本及提高企業(yè)物流效率的目的。本文針對(duì)智能裝車項(xiàng)目中的車身三維測(cè)量進(jìn)行研究。本文主要內(nèi)容包括:(1)線結(jié)構(gòu)光車身測(cè)量系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)。首先對(duì)光學(xué)三角法測(cè)量原理進(jìn)行分析,給出了直射式和斜射式兩種光學(xué)測(cè)量方法。然后對(duì)兩種測(cè)量方法進(jìn)行比較分析,選擇適合本文的直射式光學(xué)三角法原理作為測(cè)量系統(tǒng)基本原理。最后制定了測(cè)量系統(tǒng)的總體方案,包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組成。(2)提出一種改進(jìn)的光條中心提取算法,并設(shè)計(jì)了具體的光條中心提取流程。在光條圖像預(yù)處理過程中,改進(jìn)均值濾波算法,將骨架去毛刺算法引入光條細(xì)化處理中,有效的去除了毛刺干擾。對(duì)實(shí)際模擬小車光條圖像中心進(jìn)行提取,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文的光條中心提取算法適用性較強(qiáng),滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)測(cè)量速度和測(cè)量精度要求,為系統(tǒng)標(biāo)定奠定基礎(chǔ)。(3)車身測(cè)量系統(tǒng)標(biāo)定。建立測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,并根據(jù)線結(jié)構(gòu)光傳感器的掃描方向建立測(cè)量系統(tǒng)掃描模型。本文設(shè)計(jì)一種圓形標(biāo)志點(diǎn)靶標(biāo),實(shí)現(xiàn)了圓形標(biāo)志點(diǎn)的自動(dòng)編碼。改進(jìn)激光平面參數(shù)標(biāo)定方法,結(jié)合直線擬合與靶標(biāo)平面參數(shù)標(biāo)定的方法,簡(jiǎn)單快速的實(shí)現(xiàn)光平面的標(biāo)定。(4)完成車身測(cè)量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建,在Visual Studio2013軟件平臺(tái)下編寫相機(jī)圖像采集界面,實(shí)現(xiàn)大批量掃描圖像的實(shí)時(shí)獲取和自動(dòng)保存。進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)和模擬小車三維測(cè)量實(shí)驗(yàn),并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文搭建的線結(jié)構(gòu)光三維測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模擬小車三維型面的重建,滿足實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量需求。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：F252;TP391.41
【圖文】：

題研究的背景現(xiàn)代物流的不斷發(fā)展，企業(yè)對(duì)于物流成本的關(guān)心日漸加強(qiáng)，如何降低成本，提高物流效率已成為企業(yè)探索發(fā)展的目標(biāo)之一。我國(guó)是制造業(yè)高現(xiàn)代物流水平，對(duì)我國(guó)企業(yè)有著至關(guān)重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，我國(guó)廠里貨物裝卸主要以叉車和人工為主，每裝卸一輛車需要耗費(fèi)大量的加了運(yùn)輸成本，同時(shí)勞動(dòng)力成本也較高，如圖 1.1 所示為傳統(tǒng)裝卸方式裝卸系統(tǒng)的對(duì)比。由圖可知自動(dòng)化裝卸方式節(jié)約了人工成本，提高了，以往需要幾十分鐘才能完成的裝卸作業(yè)，自動(dòng)化裝卸只需要幾分鐘成，節(jié)約了 70%~80%的時(shí)間成本。減少了裝卸平臺(tái)數(shù)量，不再需要使提高貨車運(yùn)輸?shù)睦寐�。自�?dòng)化裝卸已成為企業(yè)尋求現(xiàn)代物流發(fā)展的。

自動(dòng)化裝箱貨車解鎖駛離圖 1.2 自動(dòng)化裝卸過程圖其中，貨車車身測(cè)量是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝卸操作的重要部分，不同的的貨物量也不同，通過對(duì)車身三維的測(cè)量可以確定碼垛托盤貨物組的需人工進(jìn)行操作，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝箱等操作，從而大大節(jié)約時(shí)間、提本文將對(duì)自動(dòng)化裝卸過程中的車身測(cè)量環(huán)節(jié)進(jìn)行研究和討論。目前，對(duì)物體表面三維測(cè)量的方法主要有兩種，一種是傳統(tǒng)意義式測(cè)量，它的典型測(cè)量方式是利用三維坐標(biāo)測(cè)量機(jī)對(duì)物體表面進(jìn)行測(cè)其存在著很多的弊端，在使用接觸式測(cè)量過程中容易造成被測(cè)物體表及磨損，且不適用于柔軟的被測(cè)物體表面，測(cè)量的速度慢，不能滿足面物體實(shí)時(shí)測(cè)量要求。測(cè)量機(jī)在測(cè)量的過程中容易受到外界環(huán)境的干本也較高。相比而言另一種非接觸測(cè)量方式可以克服以上弊端，主要利電磁等技術(shù)快速有效的獲取物體表面的三維數(shù)據(jù)，對(duì)于復(fù)雜的曲面信

中國(guó)計(jì)量大學(xué)碩士學(xué)位論文測(cè)量空間中，獲取被測(cè)物體表面上各測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)。從 1959 年第一臺(tái)標(biāo)測(cè)量機(jī)問世，到現(xiàn)在全球測(cè)量機(jī)的生產(chǎn)廠家已經(jīng)超過 50 家，測(cè)量機(jī)的品高達(dá) 300 多種。其中較為著名的有德國(guó)的蔡司、意大利的 DEA 以及美國(guó)的-夏普、瑞典的海克斯康等公司。如圖 1.4 所示為德國(guó)蔡司[2]的 DuraMax 在坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，代替了專用的量規(guī)和手工測(cè)量檢測(cè)儀器，能夠測(cè)量多種類工夠適應(yīng)于不同的環(huán)境條件，測(cè)量精度高。圖 1.5 為�？怂箍� Global 系列一式通用性三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，它適用于各種機(jī)械零部件的尺寸測(cè)量。

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本文編號(hào)：2775421