葉片焊接修復機器人視覺標定方法研究.pdf

1、航空發(fā)動機葉片具有結構復雜且不規(guī)則、厚度薄且橫截面變化、磨損部位尺寸大小不一等特點。在利用機器人焊接修復磨損葉片的離線編程系統(tǒng)中，待修復葉片的精確標定技術是難點之一。目前工件標定方法主要有示教法和基于視覺傳感器的標定方法，本文主要研究了基于視覺技術的葉片工件標定方法。
　　 本文在傳統(tǒng)的攝像機標定方法上進行了改進，設計了基于機器人運動的多幀圖像相機標定方案，以平面圓形標志標靶構造了虛擬的立體標靶從而實現(xiàn)了相機的高精度標定。并對標

2、靶的圖像處理技術進行了研究，設計了可快速提取圓形標志特征點像素坐標的圖像處理程序。
　　 本文以單CCD相機建立了基于雙目視覺理論的三維測量系統(tǒng)，通過機器人攜帶CCD相機運動，實現(xiàn)了場景點三維坐標的測量。測量分析的結果顯示誤差可以控制在0.1mm以下。
　　 根據飛機葉片工件標定的任務，本文設計了利用葉片本體特征點和輔助標記片圓心特征點來完成標定的兩套方案。首先以用雙目視覺系統(tǒng)獲得特征點坐標，再在Solidworks軟件

3、中二次開發(fā)得到相應特征點的坐標，最后完成了葉片工作位置的標定。
　　 在標定葉片模型后，按照焊接工藝的要求規(guī)劃了修復時焊槍的路徑及姿態(tài)。根據位姿數據在Robotstudio中仿真編程，最后控制ABB機器人攜帶焊槍在葉片待修復表面運行控制程序。實驗結果表明，采用本文提出的方法可以在保證機器人定位精度的前提下實現(xiàn)機器人對葉片的連續(xù)軌跡焊接修復工作。
　　 這些方法和關鍵技術的研究對發(fā)動機葉片焊接機器人修復系統(tǒng)離線編程技術領域