面向再制造的機(jī)器人三維視覺檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、為了將集機(jī)器人技術(shù)與非接觸檢測等先進(jìn)技術(shù)于一體的機(jī)器人三維視覺檢測系統(tǒng)有效地應(yīng)用于再制造領(lǐng)域，構(gòu)建加工-檢測-再制造的閉環(huán)制造過程，提高再制造工程的自動化和智能化水平，本文重點研究該系統(tǒng)構(gòu)建中的關(guān)鍵技術(shù)，并將其成功應(yīng)用于工件快速修復(fù)系統(tǒng)與涂層厚度檢測系統(tǒng)中。主要研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下：
　　 1.建立了包括機(jī)器人運動學(xué)、線結(jié)構(gòu)光視覺傳感器和系統(tǒng)檢測模型在內(nèi)的機(jī)器人三維視覺檢測系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　 2.完成了機(jī)器人三維視覺檢

2、測系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計。硬件設(shè)計中以包含應(yīng)用約束的傳感器檢測誤差為優(yōu)化目標(biāo)，能夠設(shè)計出符合現(xiàn)場需求的線結(jié)構(gòu)光傳感器。軟件設(shè)計集中考慮了擴(kuò)展、兼容以及交互性方面的諸多因素，最終搭建出功能完備的機(jī)器人三維視覺檢測系統(tǒng)的軟件平臺。
　　 3.在線結(jié)構(gòu)光傳感器的現(xiàn)場標(biāo)定問題的研究中，基于統(tǒng)一的二維平面標(biāo)靶，首先通過機(jī)器人的已知位置關(guān)系的運動，標(biāo)定出系統(tǒng)的內(nèi)參數(shù)與手眼關(guān)系參數(shù)，其次通過三點透視原理與雙重交比不變法標(biāo)定出光平面參數(shù)。

3、　　 4.提出一種高效的機(jī)器人三維視覺檢測系統(tǒng)的并發(fā)式工作方式。該方式利用緩沖區(qū)技術(shù)與多線程控制技術(shù)將數(shù)據(jù)的采集與處理流程解耦，能夠獨立并發(fā)執(zhí)行檢測任務(wù)中的各耗時環(huán)節(jié)。
　　 5.研究海量檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的內(nèi)存管理與調(diào)度，三維顯示方式，及帶有破損信息的檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)問題。
　　 6.基于本文研究的機(jī)器人三維視覺檢測系統(tǒng)，設(shè)計并實現(xiàn)工件快速修復(fù)系統(tǒng)與涂層厚度檢測系統(tǒng)，給出各自的系統(tǒng)標(biāo)定方法，并將機(jī)器人三維視覺