基于KUKA机器人的OSR片自动贴片系统的研究

作     者：张树 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴宁

授予年度：2014年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 

主      题：边缘 Hough变换 坐标转换 KUKA机器人 自动贴片 

摘      要：以石英玻璃为基材，在它的表面镀银来形成表面镜，这是一种二次表面镜型热控涂层。国际上称之为“光学太阳反射器，简称OSR。航天器外表面经常受到太阳的照射，通过粘贴OSR片作为热辐射器的热控涂层，可减小太阳的影响。近几年来，随着对装贴精度要求的逐渐提高，不仅要满足高效率的贴装，对装贴精确的要求也在增加。为此，人们开始研究引入机器视觉系统，利用其像素级别的精度，来满足对OSR片装贴精度的要求。机器人和视觉系统相结合，成为高精度高效率的自动化贴装值得研究的技术方案。 本文基于工程项目的实际需要，对OSR片的自动化贴装进行了系统的研究，主要按照两个部分进行介绍。第一部分，介绍视觉系统的结构组成和视觉定位的基本原理。在HALCON软件中，采用基于Hough变换的图像处理算法，将相机采集的OSR贴片的影像，进行边缘提取，从而得到图像的中心坐标、边缘位置，贴片的偏转角度。第二部分是基于KUKA机器人的机械控制平台，在视觉图像处理得到的贴片图像坐标系的基础上，将KUKA机器人的工具坐标系，和贴片所在空间的世界坐标系，统一为可以相互转换的坐标系，得到机器人识别的相应的位置坐标。利用VS2008软件平台，进行通信控制，令机器臂完成对OSR贴片的抓取定位，实现高精度的粘贴。