隨著自動(dòng)化加工技術(shù)的不斷發(fā)展,由機(jī)器人代替人工生產(chǎn)的方式已經(jīng)從勞動(dòng)負(fù)重大的重工業(yè)逐漸滲透到勞動(dòng)密集的輕工業(yè)之中。雖然機(jī)器人相對(duì)于人工能更有效率的工作,但是如何克服輕工業(yè)生產(chǎn)中多樣化、柔性強(qiáng)和批量大的問(wèn)題成為了將人工從現(xiàn)在工廠中解放出來(lái)的很大的難題。近十年來(lái),隨著以機(jī)器視覺(jué)為代表的非接觸性測(cè)量技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展,配合機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的機(jī)器人加工已經(jīng)成為了現(xiàn)代生產(chǎn)加工中不可或缺的一環(huán)。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)能夠針對(duì)個(gè)性化強(qiáng)的工件進(jìn)行高效、精確的三維測(cè)量,為后續(xù)機(jī)器人伺服控制加工提供軌跡路徑的控制點(diǎn)位。本文針對(duì)制鞋工業(yè)自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線中的視覺(jué)三維測(cè)量及工業(yè)機(jī)器人加工環(huán)節(jié),提出了一種基于線結(jié)構(gòu)光的單目3D視覺(jué)測(cè)量和工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)控制方案,對(duì)單目三維重建及機(jī)器人視覺(jué)伺服控制加工進(jìn)行研究,主要針對(duì)以下幾個(gè)方面做了研究工作。（1）針對(duì)既定的應(yīng)用場(chǎng)景、使用范圍和精度需求,結(jié)合線結(jié)構(gòu)光單目視覺(jué)測(cè)量模塊和工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)模塊,自主設(shè)計(jì)并搭建了一整套單目3D視覺(jué)工業(yè)機(jī)器人伺服控制加工系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了鞋楦鞋面視覺(jué)測(cè)量噴膠站和異型鞋底視覺(jué)測(cè)量噴膠站,能高效完成被測(cè)工件的三維重建和軌跡提取,完成對(duì)工業(yè)機(jī)器人加工的自主控制。（2）優(yōu)... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光學(xué)原理示意圖

圖 2.7 單目 3D 視覺(jué)測(cè)量傳感器實(shí)物圖度及分辨率計(jì)算測(cè)線結(jié)構(gòu)光平面的成像視野區(qū)域，成像元件 CMO是一個(gè)梯形區(qū)域，這是由于線結(jié)構(gòu)光平面與主光紅色虛線梯形 EDCB 來(lái)相似表示 CMOS 的線結(jié)構(gòu)度等于線段 OA 長(zhǎng)度，則線段 OA 可以表示梯形視視野長(zhǎng)邊大小，由于在此成像方向上 CMOS 分辨：垂直于線結(jié)構(gòu)光延伸方向的分辨率大小逐漸變低靈敏度變大，AB 線段可以表示沿線結(jié)構(gòu)光延伸方 CMOS 的短邊成像視野大小，F(xiàn) 點(diǎn)成像在 CMOS光延伸方向分辨率也逐漸變低，單像素靈敏度變

圖 3.11 點(diǎn)云軌跡預(yù)點(diǎn)位示意圖2 點(diǎn)云去噪點(diǎn)云去噪的主要目的是明顯去除離群點(diǎn)和孤立噪點(diǎn)，為后續(xù)求解曲線長(zhǎng)度降低誤差。本視覺(jué)三維測(cè)量系統(tǒng)是基于線結(jié)構(gòu)光單目視覺(jué)進(jìn)行三維重建的云具有明顯的條紋特征，且條紋點(diǎn)云在某一坐標(biāo)軸方向表現(xiàn)稠密。經(jīng)過(guò)圖像去噪過(guò)程后，重建點(diǎn)云理論上只剩下單幀圖像采集時(shí)線結(jié)構(gòu)光平條件濾波器是過(guò)濾掉不在設(shè)定的某些維度方向范圍內(nèi)的點(diǎn)。在 X、Y、Z 三坐標(biāo)值的條件范圍，把不在條件范圍內(nèi)的點(diǎn)過(guò)濾掉，其過(guò)程可用下圖 3.12 表看到通過(guò)設(shè)定三個(gè)坐標(biāo)軸的坐標(biāo)條件范圍（圖中綠色條件限定框），可以過(guò)離群點(diǎn)（圖中紅色虛線圓圈中的離群點(diǎn)）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種新的移軸相機(jī)兩步標(biāo)定方法[J]. 柳升龍,孫聰,劉海波,于起峰.  中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2018(08)
[2]工業(yè)機(jī)器人傳感控制技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)——基于專(zhuān)利文獻(xiàn)計(jì)量分析視角[J]. 柳倩,桂建軍,楊小薇,曲艷麗.  機(jī)器人. 2016(05)
[3]智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J]. 周濟(jì).  中國(guó)機(jī)械工程. 2015(17)
[4]中國(guó)制造業(yè)的核心能力、功能定位與發(fā)展戰(zhàn)略——兼評(píng)《中國(guó)制造2025》[J]. 黃群慧,賀俊.  中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì). 2015(06)
[5]機(jī)器人視覺(jué)伺服研究進(jìn)展:視覺(jué)系統(tǒng)與控制策略[J]. 賈丙西,劉山,張凱祥,陳劍.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(05)
[6]基于Kinect系統(tǒng)的場(chǎng)景建模與機(jī)器人自主導(dǎo)航[J]. 楊東方,王仕成,劉華平,劉志國(guó),孫富春.  機(jī)器人. 2012(05)
[7]我國(guó)鞋業(yè)出口競(jìng)爭(zhēng)力與增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變[J]. 尹曉波,任順邦.  理論探討. 2011(03)
[8]機(jī)器人視覺(jué)伺服研究綜述[J]. 方勇純.  智能系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2008(02)
[9]鞋類(lèi)出口期待轉(zhuǎn)型[J]. 陳剛.  中國(guó)海關(guān). 2008(Z1)
[10]越南 印尼——中國(guó)制鞋業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手現(xiàn)況及分析[J]. 周富春.  中國(guó)皮革. 2005(06)



本文編號(hào)：3431524