自動(dòng)噴涂系統(tǒng)噴涂目標(biāo)點(diǎn)云優(yōu)化及定位研究.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐設(shè)備，世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家紛紛將機(jī)器人發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，我國的“十三五”發(fā)展規(guī)劃也將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為重點(diǎn)發(fā)展對象。噴涂機(jī)器人作為工業(yè)機(jī)器人中一種，具有噴涂質(zhì)量好、效率高、綠色安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，然而目前噴涂機(jī)器人只能在結(jié)構(gòu)化環(huán)境下實(shí)現(xiàn)噴涂軌跡循環(huán)重現(xiàn)，造成噴涂機(jī)器人調(diào)試周期長、生產(chǎn)靈活性差，降低了其經(jīng)濟(jì)效益。
　　基于此，本文提出一種自動(dòng)噴涂方法，搭建自動(dòng)噴涂系統(tǒng)提升噴涂機(jī)器人智能化水平，避免人工示教過程

2、。系統(tǒng)通過三維掃描儀獲取噴涂對象的點(diǎn)云模型，根據(jù)點(diǎn)云模型自動(dòng)規(guī)劃出基于點(diǎn)云空間的噴涂軌跡，結(jié)合視覺匹配將生成的噴涂軌跡轉(zhuǎn)化到機(jī)器人坐標(biāo)系，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品自動(dòng)噴涂，使得噴涂機(jī)器人具有自主識(shí)別噴涂對象、規(guī)劃噴涂軌跡并進(jìn)行噴涂的能力。
　　本文主要開展以下研究工作：
　　①噴涂對象點(diǎn)云的降噪及法向優(yōu)化研究。通過三維掃描儀獲取噴涂對象三維點(diǎn)云，運(yùn)用PCA方法計(jì)算其初始法向并對法向進(jìn)行雙邊濾波預(yù)平滑，建立基于法向差異的鄰域，在此基礎(chǔ)上優(yōu)化

3、點(diǎn)云法向并提出將噪點(diǎn)與鄰域幾何中心法向距離作為噪聲指數(shù)的計(jì)算方法去除點(diǎn)云噪點(diǎn)。
　　②攝像機(jī)的標(biāo)定及標(biāo)定流程改進(jìn)。采用Matlab標(biāo)定工具箱進(jìn)行基于平面標(biāo)定算法的攝像機(jī)標(biāo)定，利用標(biāo)定過程中的先驗(yàn)知識(shí)改進(jìn)標(biāo)定工具箱角點(diǎn)檢測算子的探測窗口選取，增強(qiáng)其在不同圖像尺度空間下檢測的準(zhǔn)確性，簡化標(biāo)定過程，減少人為誤差。
　?、埸c(diǎn)云與圖像的配準(zhǔn)研究。借鑒圖像匹配方法實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)邊緣點(diǎn)與圖像邊緣點(diǎn)匹配，用柵格化方法將點(diǎn)云投影轉(zhuǎn)換為二值圖，提