葉片焊接修復(fù)機(jī)器人視覺標(biāo)定方法研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不規(guī)則、厚度薄且橫截面變化、磨損部位尺寸大小不一等特點(diǎn)。在利用機(jī)器人焊接修復(fù)磨損葉片的離線編程系統(tǒng)中，待修復(fù)葉片的精確標(biāo)定技術(shù)是難點(diǎn)之一。目前工件標(biāo)定方法主要有示教法和基于視覺傳感器的標(biāo)定方法，本文主要研究了基于視覺技術(shù)的葉片工件標(biāo)定方法。
　　 本文在傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定方法上進(jìn)行了改進(jìn)，設(shè)計(jì)了基于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的多幀圖像相機(jī)標(biāo)定方案，以平面圓形標(biāo)志標(biāo)靶構(gòu)造了虛擬的立體標(biāo)靶從而實(shí)現(xiàn)了相機(jī)的高精度標(biāo)定。并對(duì)標(biāo)

2、靶的圖像處理技術(shù)進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了可快速提取圓形標(biāo)志特征點(diǎn)像素坐標(biāo)的圖像處理程序。
　　 本文以單CCD相機(jī)建立了基于雙目視覺理論的三維測(cè)量系統(tǒng)，通過機(jī)器人攜帶CCD相機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了場景點(diǎn)三維坐標(biāo)的測(cè)量。測(cè)量分析的結(jié)果顯示誤差可以控制在0.1mm以下。
　　 根據(jù)飛機(jī)葉片工件標(biāo)定的任務(wù)，本文設(shè)計(jì)了利用葉片本體特征點(diǎn)和輔助標(biāo)記片圓心特征點(diǎn)來完成標(biāo)定的兩套方案。首先以用雙目視覺系統(tǒng)獲得特征點(diǎn)坐標(biāo)，再在Solidworks軟件

3、中二次開發(fā)得到相應(yīng)特征點(diǎn)的坐標(biāo)，最后完成了葉片工作位置的標(biāo)定。
　　 在標(biāo)定葉片模型后，按照焊接工藝的要求規(guī)劃了修復(fù)時(shí)焊槍的路徑及姿態(tài)。根據(jù)位姿數(shù)據(jù)在Robotstudio中仿真編程，最后控制ABB機(jī)器人攜帶焊槍在葉片待修復(fù)表面運(yùn)行控制程序。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本文提出的方法可以在保證機(jī)器人定位精度的前提下實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)葉片的連續(xù)軌跡焊接修復(fù)工作。
　　 這些方法和關(guān)鍵技術(shù)的研究對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片焊接機(jī)器人修復(fù)系統(tǒng)離線編程技術(shù)領(lǐng)域