基于機器人的三維形貌自動化測量系統(tǒng)研究.pdf

1、本文根據(jù)目前的一些三維形貌測量技術(shù)測量效率低，自動化程度不高等一系列問題，研究了基于機器人的三維形貌自動化測量方法。該法與傳統(tǒng)的由視覺測量技術(shù)和機器人技術(shù)組成的通用測量系統(tǒng)一樣，將工業(yè)機器人作為運動載體，使測量系統(tǒng)在保留視覺測量技術(shù)非接觸、快速等特點的同時，由于機器人快速靈活的特性增強了整個系統(tǒng)的柔性：其不同之處在于：采用外加拼接相機實現(xiàn)全局拼接，相比于通用測量系統(tǒng)中采用的機器人定位技術(shù)，大大提高了拼接精度。
　　 通過分析了現(xiàn)

2、有的三維形貌測量技術(shù)并指出了其中存在的問題，提出了在工業(yè)現(xiàn)場中采用視覺測量技術(shù)結(jié)合機器人技術(shù)實現(xiàn)工件外形的快速檢測，有效地克服了以往三維形貌測量技術(shù)不能應用在工業(yè)現(xiàn)場，能應用于現(xiàn)場時又局限于測量效率以及精度的缺點。本文根據(jù)測量系統(tǒng)的實際情況分析了基于標記點的三維形貌拼接方法，并根據(jù)自動化測量系統(tǒng)的特性研究了系統(tǒng)的測量時序和整體控制問題。論文中的主要研究內(nèi)容如下：
　　 ⑴建立了基于機器人的三維形貌自動化測量系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，分析了

3、系統(tǒng)的工作原理，給出了系統(tǒng)的測量方案并以此為依據(jù)制定了整體控制方案。
　　 ⑵分析了視覺測量方法的基本測量原理，對視覺測頭進行了標定，完成了拼接相機的現(xiàn)場定向。
　　 ⑶在視覺測頭的基礎(chǔ)上安裝標記點，研究了標記點的檢測與識別算法，對被測圖像進行預處理后，利用亞像素圖像處理技術(shù)實現(xiàn)標記點定位中心的精密提取和標記點的自動識別。
　　 ⑷根據(jù)測量系統(tǒng)的實際情況采用了基于標記點的三維形貌拼接方法，并詳細推導了該法的實現(xiàn)過