基于雙目視覺(jué)的核燃料棒組裝技術(shù)研究.pdf

1、由于我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展致使核反應(yīng)堆核心部件核燃料棒需求量的增長(zhǎng)，因此核燃料棒的組裝過(guò)程迫切要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但是核燃料棒組裝過(guò)程中需要對(duì)核燃料棒的姿態(tài)與位置同時(shí)進(jìn)行精密調(diào)整，導(dǎo)致了傳統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備很難完成核燃料棒組裝任務(wù)。由于視覺(jué)測(cè)量的核燃料棒位姿的方法不需要接觸核燃料棒，并且這種方法測(cè)量速度較快，因此本文研究一種基于雙目視覺(jué)的核燃料棒組裝技術(shù)，解決傳統(tǒng)設(shè)備很難自動(dòng)完成核燃料棒組裝的問(wèn)題，提高燃料棒組裝效率，促進(jìn)核電事業(yè)的發(fā)展。

2、>　　為了實(shí)現(xiàn)核燃料棒的自動(dòng)化組裝，根據(jù)核燃料棒組裝任務(wù)的特點(diǎn)選擇了正交雙目、相機(jī)固定在工作臺(tái)上的視覺(jué)伺服類(lèi)型，分析了正交雙目視覺(jué)檢測(cè)位姿的方法，為基于視覺(jué)的燃料棒組裝提供了可行的方案。為了實(shí)現(xiàn)雙目正交，提出了正交雙目的標(biāo)定方法，為雙目光軸正交調(diào)整提供了可靠的依據(jù)。
　　為了快速計(jì)算核燃料棒下端塞的位姿，利用正交雙目視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)核燃料棒位姿，以核燃料棒下端塞端面的中點(diǎn)作為特征點(diǎn)檢測(cè)核燃料棒的位置，以下端塞開(kāi)槽口邊緣的位置以及母線(xiàn)的

3、角度作為特征直線(xiàn)檢測(cè)核燃料棒的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)了核燃料棒位姿的快速自動(dòng)識(shí)別。
　　為了把視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)的核燃料棒的位姿反饋到機(jī)械臂系統(tǒng)中，通過(guò)MATLAB對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)進(jìn)行整定，然后在Simulink仿真環(huán)境下把視覺(jué)檢測(cè)的核燃料棒位姿反饋到控制系統(tǒng)中進(jìn)行仿真，采用基于視覺(jué)的計(jì)算力矩前饋控制方法完成了核燃料棒下端塞的定點(diǎn)控制和定軌跡控制仿真實(shí)驗(yàn)。
　　為了驗(yàn)證上述關(guān)鍵技術(shù)的可行性，利用Motoman_HP20D型號(hào)機(jī)械臂以及兩個(gè)