發(fā)布時間：2021-10-20 18:36

　　焊接機(jī)器人是工業(yè)中較為常用的機(jī)器人,它能夠幫助人類從復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中解放出來,提高勞動生產(chǎn)率,縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。在焊接生產(chǎn)過程中,焊接的精度受到前道工序工件加工精度,待焊接工件的擺放位置以及焊接形變等因素的影響,因此焊縫的定位是極其重要的一個環(huán)節(jié)。在焊縫的定位中,一般需要完成粗定位和精定位兩次定位。焊縫粗定位是機(jī)器人進(jìn)行三維感知的過程,通過感知環(huán)境確定物體的大致位置,為后續(xù)的視覺引導(dǎo)焊縫跟蹤做好準(zhǔn)備;焊縫的精定位則是使用圖像確定焊縫的具體位置。三維重建和點云分割是焊縫粗定位中三維感知重要的技術(shù)組成,前者的精度會受到累積誤差的影響,而后者常用的學(xué)習(xí)方法分割網(wǎng)絡(luò)在點云的局部特征提取上受到不均勻采樣,特征提取網(wǎng)絡(luò)不夠深等問題的影響。焊縫精定位中,目前已有的特定結(jié)構(gòu)光平面視覺系統(tǒng)引導(dǎo)的焊接機(jī)器人的標(biāo)定方法誤差較大且存在標(biāo)定時需要制作高精度的標(biāo)定板。為了解決上述焊縫定位的問題,本文分別對焊縫粗定位中的三維重建、點云分割以及視覺引導(dǎo)精定位中機(jī)器人手眼標(biāo)定進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:1.針對稠密三維重建中累計誤差帶來的漂移問題,引入差異系數(shù)矯正的回環(huán)檢測詞袋模型進(jìn)行軌跡校正,提升圖像相似度計算的性能。另... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?２０１４－２０２丨年我國工業(yè)機(jī)器人銷售額及增長率⑴??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?１緒論??３０?ＣＥＰＷ?ＳＹＳＯＰＳ??ｍａｍ?｜＾?１??ＭＰＷ＾ｅｉ＞Ｍ．Ｔ??（ａ）微軟?Ｋｉｎｅｃｔ?（ｂ）華碩?Ｘｔｉｏｎ?（ｃ）因特爾?Ｒｅａｌｓｅｎｓｅ??圖１．３各種品牌的消費者級深度相機(jī)??離。該方法一般由結(jié)構(gòu)光發(fā)生器和相機(jī)配套使用，發(fā)射的結(jié)構(gòu)光在物體表面形成光散斑，??通過相機(jī)捕捉光散斑，利用三角測量法計算得到物體表面的深度信息。一般來說，根據(jù)散??斑圖案分為點、線、面三種結(jié)構(gòu)光圖案。其中，線結(jié)構(gòu)光中的多線結(jié)構(gòu)光和面結(jié)構(gòu)光被稱??為編碼結(jié)構(gòu)光，編碼結(jié)構(gòu)光能在一次測量中識別多個點的深度，因此效率較高，應(yīng)用更加??廣泛。??隨著三維重建數(shù)據(jù)獲取技術(shù)不斷完善，三維重建的方法也逐漸受到了關(guān)注。學(xué)者們在??這一領(lǐng)域進(jìn)行了一系列的科學(xué)研究，也取得了重大的成功。１９７０年Ｈ〇ｒｅｉｎｉ提出了從陰影??恢復(fù)形狀（Ｓｈａｐｅ?ｆｒｏｍ?Ｓｈａｄｉｎｇ，?ＳｆＳ）方法，根據(jù)給定的表面光度學(xué)，光源的位置和某些解??決歧義的輔助信息的知識，從單目圖像中恢復(fù)平滑的無齒物體的形狀。ＳｚｅｌｉｓｋｉｌＭ于１９９３??年提出了從運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｆｒｏｍ?Ｍｏｔｉｏｎ，?ＳｆＭ）方法，該方法由一系列不同的圖像??特征得到物體的三維特征離散點模型，從而進(jìn)行重建。后來：９叩？￥１３］在１９９４年提出曲面??估算、柵格優(yōu)化、分段光滑曲面的三階段重建方法重建了無結(jié)構(gòu)點云的光滑曲面。在三維??重建技術(shù)中，稠密的三維重建是一種比較重要的方法，它能夠?qū)φ麄�圖像或者圖像中的大??部分像素進(jìn)行重建，進(jìn)而恢復(fù)物體本身的空間結(jié)構(gòu)，為下一步的分割提供較好的物體點云??摸型。??ｚ??、幽、論八應(yīng)Ｊ??

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文?１緒論??３０?ＣＥＰＷ?ＳＹＳＯＰＳ??ｍａｍ?｜＾?１??ＭＰＷ＾ｅｉ＞Ｍ．Ｔ??（ａ）微軟?Ｋｉｎｅｃｔ?（ｂ）華碩?Ｘｔｉｏｎ?（ｃ）因特爾?Ｒｅａｌｓｅｎｓｅ??圖１．３各種品牌的消費者級深度相機(jī)??離。該方法一般由結(jié)構(gòu)光發(fā)生器和相機(jī)配套使用，發(fā)射的結(jié)構(gòu)光在物體表面形成光散斑，??通過相機(jī)捕捉光散斑，利用三角測量法計算得到物體表面的深度信息。一般來說，根據(jù)散??斑圖案分為點、線、面三種結(jié)構(gòu)光圖案。其中，線結(jié)構(gòu)光中的多線結(jié)構(gòu)光和面結(jié)構(gòu)光被稱??為編碼結(jié)構(gòu)光，編碼結(jié)構(gòu)光能在一次測量中識別多個點的深度，因此效率較高，應(yīng)用更加??廣泛。??隨著三維重建數(shù)據(jù)獲取技術(shù)不斷完善，三維重建的方法也逐漸受到了關(guān)注。學(xué)者們在??這一領(lǐng)域進(jìn)行了一系列的科學(xué)研究，也取得了重大的成功。１９７０年Ｈ〇ｒｅｉｎｉ提出了從陰影??恢復(fù)形狀（Ｓｈａｐｅ?ｆｒｏｍ?Ｓｈａｄｉｎｇ，?ＳｆＳ）方法，根據(jù)給定的表面光度學(xué)，光源的位置和某些解??決歧義的輔助信息的知識，從單目圖像中恢復(fù)平滑的無齒物體的形狀。ＳｚｅｌｉｓｋｉｌＭ于１９９３??年提出了從運(yùn)動恢復(fù)結(jié)構(gòu)（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｆｒｏｍ?Ｍｏｔｉｏｎ，?ＳｆＭ）方法，該方法由一系列不同的圖像??特征得到物體的三維特征離散點模型，從而進(jìn)行重建。后來：９叩？￥１３］在１９９４年提出曲面??估算、柵格優(yōu)化、分段光滑曲面的三階段重建方法重建了無結(jié)構(gòu)點云的光滑曲面。在三維??重建技術(shù)中，稠密的三維重建是一種比較重要的方法，它能夠?qū)φ麄�圖像或者圖像中的大??部分像素進(jìn)行重建，進(jìn)而恢復(fù)物體本身的空間結(jié)構(gòu)，為下一步的分割提供較好的物體點云??摸型。??ｚ??、幽、論八應(yīng)Ｊ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于對偶四元數(shù)的機(jī)器人方位與手眼關(guān)系同時標(biāo)定方法[J]. 李巍,呂乃光,董明利,婁小平.  機(jī)器人. 2018(03)
[2]基于手眼系統(tǒng)的線結(jié)構(gòu)光焊縫跟蹤系統(tǒng)設(shè)計[J]. 陳天元,宋光明,王富林,何杏興,宋愛國.  儀器儀表學(xué)報. 2017(10)
[3]Design of Robot Welding Seam Tracking System with Structured Light Vision[J]. LIU Suyi1, WANG Guorong2, ZHANG Hua1, and JIA Jianping1 1 Provincial Key Lab of Robot and Weld Automation, Nanchang University, Nanchang 330031, China 2 School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2010(04)

博士論文
[1]基于深度攝像機(jī)的三維場景表面重建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李陽.浙江大學(xué) 2015

碩士論文
[1]面向工業(yè)應(yīng)用的機(jī)器人手眼標(biāo)定與物體定位[D]. 程玉立.浙江大學(xué) 2016



本文編號：3447400