基于结构光三维视觉测量的机器人制孔姿态修正方法

作     者：陈璐 关立文 刘春 陈志雄 薛俊 CHEN Lu;GUAN Liwen;LIU Chun;CHEN Zhixiong;XUE Jun

作者机构：清华大学机械工程系北京100084 成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610092 电子科技大学机械与电气工程学院成都611731 中国航空制造技术研究院北京100025 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2022年第62卷第1期

页      面：149-155页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2017YFB1301702)。 

主　　题：机器人制孔 编码结构光 孔位精度 垂直度 

摘      要：在制孔工艺中,垂直度很大程度上影响着飞机装配精度、飞机使用寿命和安全性。开展基于先进视觉检测技术的姿态修正研究具有十分重要的意义。该文基于机器人制孔工艺流程,提出了基准孔位置和法向量检测的改进方法,设计了机器人视觉检测系统的工作原理和主要模块,搭建了仿真平台和原理样机;建立了法向量检测模块的三维测量模型,生成了工件表面的点云数据,通过基于无迹Kalman滤波的在线手眼标定方法,将相机坐标系中的点云转换成制孔刀具坐标系中的点云。通过提取待制孔点法向量,提出了机器人制孔姿态修正方法。三维测量结果表明:法向量检测方法精度能够满足航空工业对制孔垂直度的要求。