【摘要】：傳統(tǒng)固體火箭發(fā)動機殼體外掛件的焊接,準備工作由工人手工選取零件,并按壓在殼體上完成焊接前定位。殼體上外掛件數(shù)量多、分布在殼體不同部位、工人勞動強度高、焊接位置偏差大與安全性難以得到保障。針對上述問題,論文提出了一種基于雙目視覺的圖像處理與匹配技術用于機器人的輔助焊接,主要工作包括:(1)建立了滿足殼體外掛件焊接的機器人與雙目相機坐標系統(tǒng),根據(jù)實驗獲得相機坐標系與機器人坐標系的空間位置轉換矩陣,并使用ROS平臺對坐標系關系進行標定。(2)針對散亂外掛件的雙目視覺檢測問題,研究了深度圖像的濾波方法,對均值濾波、高斯濾波、中值濾波以及引導濾波進行對比分析實驗,給出了基于引導濾波的深度圖像處理方法;針對散亂對象的深度圖像中存在數(shù)據(jù)缺失問題,提出了基于聯(lián)合雙邊濾波的算法修補圖像空洞;針對深度圖像數(shù)據(jù)跳動問題,選用卡爾曼濾波方法,實驗結果表明:有效減小深度數(shù)據(jù)值跳動范圍。(3)提出基于k-d Tree的點云數(shù)據(jù)存儲結構,對點云進行體素化精簡處理。通過使用RANSAC的方法去除背景噪聲,基于歐式聚類分割的方法將零件點云集劃分為單個零件點云,提高了系統(tǒng)處理效率。論文對單個零件采用主成分分析法與CAD模型點云進行粗匹配,再使用粗匹配轉換后的模型點云與零件點云使用ICP進行精匹配,實驗結果證明:匹配算法達到設計要求。(4)最后,論文設計了基于雙目視覺的機器人輔助焊接系統(tǒng),給出了系統(tǒng)軟硬件組成、信息交換方式。并基于ROS平臺實現(xiàn)了機器人抓取目標零件的實驗,達到了輔助殼體外掛件的焊接任務的基本要求。
【圖文】：

圖 2-3 單目相機成像原理理如圖 2-3 所示，其中 Op(u, v)為像素坐點 O 在像素坐標系中的坐標，Oc(Xc,Yc,Z世界坐標系，P 為目標點.其中像素在 x, y坐標系與物理坐標系之間的轉換關系為： 1=1 0 001 00 0 1 1像機坐標系之間的關系為： 1= 0 0 00 0 00 0 1 0 1

成像模型覺系統(tǒng)中，根據(jù)相機的擺放位置不同，相機光光軸平行放置的攝像機，，如圖 2-4 所示。光軸 p1(x1, y1)和 p2(x2,y2)，由相似三角形關系可2 1ZxB f B fPd x x d ，采用機器人的基坐標系作為世界坐標系 Ow間的轉換關系為 。 1= 1= 11 12 13 21 22 23 31 32 33 0 0 0 1 1的點代入上式(2-6)，可以求得 矩陣中的參
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TP242

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3 李薇o

本文編號：2663082