船舶合拢管法兰相对位姿柔性测量方法

发布时间：2021-07-13 19:55

　　传统合拢管法兰相对位姿测量方法为现场取型法,该方法精度低、工期长且存在安全隐患。少数船厂采用的新型接触式测量方法,也因现场测量环境复杂而无法广泛应用。应用线激光测量及单目靶标跟踪,提出的船舶合拢管法兰相对位姿柔性测量方法,可同时解决以上问题。由线激光扫描仪测量法兰特征,利用扫描仪-靶标手眼标定结果和跟踪相机捕捉的辅助靶标姿态进行两次坐标转换,使测量结果统一在跟踪相机坐标系中,并进一步处理获得相对位姿数据。实验表明,该方法法兰中心距测量误差0.59 mm,法兰平面法向量夹角测量误差0.08°,满足合拢管设计精度需求。 

【文章来源】：应用激光. 2020,40(03)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

系统测量方案

手眼标定过程中坐标关系如图2所示,其中{W}为跟踪相机坐标系,{B}为标定板坐标系,二者在标定过程中固定。{M}为靶标坐标系,{C}为线激光相机坐标系,二者在标定过程中移动但相对静止,即转换关系MCT固定。移动线激光扫描仪从位置i到位置i+1,设两个位置之间靶标坐标系转换矩阵为A,线激光相机坐标系转换矩阵为B,则有以下式子成立

基于上述原则,设计了如图3所示的多姿态自适应识别辅助靶标。标志点采用12 mm回光反射点,能将光按入射光路原路反射。定制的环形光源能在大场景内提供足够光强,使标志点成像清晰,利于识别定位。为实现在多角度拍摄及仅拍摄部分标志点图像情况下,确定图像中标志点编码,设计了如图4所示的标志点解码步骤,具体如下:

【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶合拢管激光3D测量设计方案[J]. 秦嘉岷,刁广州,饶靖.  造船技术. 2018(04)
[2]焊接缺陷动态磁光成像检测与分类研究[J]. 郑俏俏,高向东,代欣欣.  应用激光. 2018(04)
[3]船舶合拢管机器人法兰校准系统设计[J]. 秦嘉岷,梁伟,袁琛.  造船技术. 2018(01)
[4]船舶合拢管测量制作新技术[J]. 段显龙,夏文亚,蔡益,董启鹏.  广东造船. 2017(04)
[5]无位姿约束的线激光视觉传感器参数标定[J]. 李凌旻,王振兴,习俊通.  光电工程. 2013(06)

博士论文
[1]复杂场景下合作靶标的准确快速识别与定位[D]. 温卓漫.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017
[2]无线组网式大尺寸光笔测量系统关键技术的研究[D]. 张瑞.天津大学 2017
[3]大型装备装配位姿视觉检测的关键技术研究[D]. 杨博文.南京航空航天大学 2013

硕士论文
[1]船舶管舾装精度控制方法研究[D]. 张星.江苏科技大学 2013



本文编号：3282700