航空航天制造業(yè)作為戰(zhàn)略性發(fā)展行業(yè),其生產(chǎn)技術(shù)逐漸由手工制造轉(zhuǎn)向自動化、智能化。飛機(jī)作為典型航空產(chǎn)品,具有體積大、加工難度大、加工精度要求高等特點,手工制孔極大地制約飛機(jī)生產(chǎn)制造效率與質(zhì)量提升,引入新的裝配制造技術(shù)以提高制孔效率,改善制孔質(zhì)量迫在眉睫。工業(yè)機(jī)器人配以末端執(zhí)行器可組成機(jī)器人加工系統(tǒng),實現(xiàn)飛機(jī)的自動化制孔與裝配,提高飛機(jī)制造效率與質(zhì)量。研究機(jī)器人自動制孔技術(shù)以提高國內(nèi)飛機(jī)制造自動化水平具有重要的現(xiàn)實意義。本文建立了機(jī)器人制孔系統(tǒng),對涉及到的視覺定位及制孔位姿調(diào)整技術(shù)進(jìn)行深入研究,具體研究內(nèi)容如下:首先對機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)坐標(biāo)系進(jìn)行標(biāo)定,包括工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系標(biāo)定、工業(yè)相機(jī)標(biāo)定及其手眼標(biāo)定以及線結(jié)構(gòu)光傳感器手眼標(biāo)定等,將機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)所涉及的各部分坐標(biāo)系統(tǒng)一,建立統(tǒng)一的機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)坐標(biāo)系及各坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則。其次,利用基準(zhǔn)孔圖像對視覺定位處理算法進(jìn)行研究,根據(jù)基準(zhǔn)孔圖像處理效果確定基準(zhǔn)孔定位圖像處理算法。本文采用中值濾波對圖像進(jìn)行預(yù)處理,Canny算子提取孔位邊緣,利用非線性最小二乘優(yōu)化圓擬合算法擬合基準(zhǔn)孔,根據(jù)擬合結(jié)果得到基準(zhǔn)孔在圖像中的位置。結(jié)合工業(yè)相機(jī)手眼標(biāo)定...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及目的意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景及目的意義
    1.2 機(jī)器人自動制孔技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 機(jī)器人手眼標(biāo)定技術(shù)
    1.4 機(jī)器視覺定位技術(shù)
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)標(biāo)定
    2.1 機(jī)器人制孔系統(tǒng)總體方案
    2.2 工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系標(biāo)定
        2.2.1 機(jī)器人工具坐標(biāo)系標(biāo)定
        2.2.2 機(jī)器人工件坐標(biāo)系標(biāo)定
    2.3 工業(yè)相機(jī)標(biāo)定
        2.3.1 相機(jī)成像模型
        2.3.2 相機(jī)參數(shù)
    2.4 工業(yè)相機(jī)手眼標(biāo)定
        2.4.1 工業(yè)相機(jī)手眼標(biāo)定模型
        2.4.2 工業(yè)相機(jī)手眼標(biāo)定方法
    2.5 線結(jié)構(gòu)光傳感器手眼標(biāo)定
        2.5.1 線結(jié)構(gòu)光傳感器手眼標(biāo)定模型
        2.5.2 線結(jié)構(gòu)光傳感器手眼標(biāo)定方法
    2.6 本章小結(jié)
第3章 機(jī)器人視覺定位圖像處理算法
    3.1 基準(zhǔn)孔孔位圖像預(yù)處理算法研究
        3.1.1 基于均值濾波的圖像預(yù)處理算法
        3.1.2 基于中值濾波的圖像預(yù)處理算法
    3.2 基準(zhǔn)孔孔位圖像特征提取算法研究
    3.3 基準(zhǔn)孔孔位定位算法
        3.3.1 基于改進(jìn)Hough變換的孔位圖像擬合算法研究
        3.3.2 基于非線性最小二乘優(yōu)化法孔位圖像擬合算法研究
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于點云配準(zhǔn)的制孔位姿求解
    4.1 三維點云數(shù)據(jù)的獲取
        4.1.1 工件點云獲取
        4.1.2 三維CAD模型點云的獲取
    4.2 點云預(yù)處理
        4.2.1 工件點云去噪
        4.2.2 點云精簡
    4.3 點云位姿求解
        4.3.1 點云初始粗略配準(zhǔn)
        4.3.2 點云精確ICP配準(zhǔn)
        4.3.3 改進(jìn)的ICP配準(zhǔn)算法
    4.4 本章小結(jié)
第5章 機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)搭建及實驗
    5.1 機(jī)器人制孔系統(tǒng)組成
    5.2 機(jī)器人自動制孔系統(tǒng)坐標(biāo)系標(biāo)定
        5.2.1 工業(yè)機(jī)器人坐標(biāo)系標(biāo)定
        5.2.2 工業(yè)相機(jī)標(biāo)定
        5.2.3 工業(yè)相機(jī)手眼標(biāo)定
        5.2.4 線結(jié)構(gòu)傳感器手眼標(biāo)定
    5.3 機(jī)器人制孔實驗
    5.4 實驗結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號：3770313