汽车复杂构件形貌测量关键技术研究
发布时间：2021-04-18 03:14
一般而言,大型复杂曲面三维形貌测量系统往往要求自身具有较高的在线柔性和实效性。但目前已问世的部分商品化测量系统,在使用的过程中,通常需要进行贴点处理或者基于机器人基坐标系进行点云的全局拼接,这很大程度地降低了测量精度和测量效率,且影响了产品三维信息的完整表达。因此,针对以上问题,本文尝试构建出一个在线柔性测量系统,该系统将形貌传感器与机器人相结合,借助i GPS对形貌传感器进行全局跟踪定位,实现了非贴点测量下点云数据的高效配准。本文主要的研究工作如下:首先,使用ATOS扫描仪、安川HP20、Robodk离线编程软件以及i GPS定位跟踪系统,构建出测量系统数学模型,并基于CAD数模信息提出了一种自适应测量方法。与传统的等步长测量方法相比,该方法具有更高的测量精度和效率。另外,基于测量系统数学模型,提出了一种融合5特征点的手眼标定方法,并对各坐标系间的转换关系进行理论推导。其次,对HP20机器人运动学正逆解算法进行推导和仿真验证。同时,对几种常用轨迹规划方法进行分析,通过Matlab软件在关节空间和笛卡尔空间进行仿真对比,验证了机器人运动过程的稳定性和实用性。然后,对常用的特征点检测算子...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光学测
3大部分设备与系统都是专用的，不同的测量设备有着不同的数据处理软件。1.3.2扫描仪研究现状目前国内外在三维形貌测量的研究上已经具备较成熟的产品，按生产厂家的不同可以划分为:北科天绘(北京)，青岛恒准(中国)，Z+F(德Surphaser(美国)，I-site(澳大利亚maptek)，Riegl(奥地利)，徕卡(瑞士)，天宝(美国)，Optech(加拿大)，拓普康(日本)，Faro等产家[5]。例如天远公司的生产的OKIO5M蓝光高精度三维扫描仪见图1.2：图1.2OKIO5M系列三维激光扫描仪示意图该设备采用500万像素进口工业相机，扫描精度高达0.005mm；配合先进的蓝光光栅扫描技术，有利于避免受外界光线条件的影响，使精准测量工作变得更轻松。具体参数指标见表1.1：表1.1不同规格参数指标产品型号OKIO5M-400OKIO5M-200OKIO5M-200测量范围(mm)400*300200*150100*75测量精度（mm）0.00150.010.005平均点距（mm）0.160.080.04德国GOM公司生产的ATOS-CompactScan5M型流动式光学扫描仪，详见图1.3。ATOS测量头主要由光源、光栅器件和两个CCD相机组成。该设备单次扫描区域可达40-12002mm，测量点数50000002×个，点距精度可达0.017mm，是目前非接触式测量设备里最先进的设备之一。图1.3ATOS扫描仪测头示意图图（a）是德国Steinbichler公司设计制造的COMETL3D三维蓝光扫描仪，它结构紧凑、重量轻，在数据获取和处理等方面，呈现出更高效、更简便、更精确的特点。它通过拍照的方式获取产品表面的三维数据信息，扫描精度大约是0.03mm，扫描深度为300-500mm，每扫描一笔大约2秒时间，相对于其他类型的产品，它的实用性更
3大部分设备与系统都是专用的，不同的测量设备有着不同的数据处理软件。1.3.2扫描仪研究现状目前国内外在三维形貌测量的研究上已经具备较成熟的产品，按生产厂家的不同可以划分为:北科天绘(北京)，青岛恒准(中国)，Z+F(德Surphaser(美国)，I-site(澳大利亚maptek)，Riegl(奥地利)，徕卡(瑞士)，天宝(美国)，Optech(加拿大)，拓普康(日本)，Faro等产家[5]。例如天远公司的生产的OKIO5M蓝光高精度三维扫描仪见图1.2：图1.2OKIO5M系列三维激光扫描仪示意图该设备采用500万像素进口工业相机，扫描精度高达0.005mm；配合先进的蓝光光栅扫描技术，有利于避免受外界光线条件的影响，使精准测量工作变得更轻松。具体参数指标见表1.1：表1.1不同规格参数指标产品型号OKIO5M-400OKIO5M-200OKIO5M-200测量范围(mm)400*300200*150100*75测量精度（mm）0.00150.010.005平均点距（mm）0.160.080.04德国GOM公司生产的ATOS-CompactScan5M型流动式光学扫描仪，详见图1.3。ATOS测量头主要由光源、光栅器件和两个CCD相机组成。该设备单次扫描区域可达40-12002mm，测量点数50000002×个，点距精度可达0.017mm，是目前非接触式测量设备里最先进的设备之一。图1.3ATOS扫描仪测头示意图图（a）是德国Steinbichler公司设计制造的COMETL3D三维蓝光扫描仪，它结构紧凑、重量轻，在数据获取和处理等方面，呈现出更高效、更简便、更精确的特点。它通过拍照的方式获取产品表面的三维数据信息，扫描精度大约是0.03mm，扫描深度为300-500mm，每扫描一笔大约2秒时间，相对于其他类型的产品，它的实用性更
本文编号：3144685
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光学测
3大部分设备与系统都是专用的，不同的测量设备有着不同的数据处理软件。1.3.2扫描仪研究现状目前国内外在三维形貌测量的研究上已经具备较成熟的产品，按生产厂家的不同可以划分为:北科天绘(北京)，青岛恒准(中国)，Z+F(德Surphaser(美国)，I-site(澳大利亚maptek)，Riegl(奥地利)，徕卡(瑞士)，天宝(美国)，Optech(加拿大)，拓普康(日本)，Faro等产家[5]。例如天远公司的生产的OKIO5M蓝光高精度三维扫描仪见图1.2：图1.2OKIO5M系列三维激光扫描仪示意图该设备采用500万像素进口工业相机，扫描精度高达0.005mm；配合先进的蓝光光栅扫描技术，有利于避免受外界光线条件的影响，使精准测量工作变得更轻松。具体参数指标见表1.1：表1.1不同规格参数指标产品型号OKIO5M-400OKIO5M-200OKIO5M-200测量范围(mm)400*300200*150100*75测量精度（mm）0.00150.010.005平均点距（mm）0.160.080.04德国GOM公司生产的ATOS-CompactScan5M型流动式光学扫描仪，详见图1.3。ATOS测量头主要由光源、光栅器件和两个CCD相机组成。该设备单次扫描区域可达40-12002mm，测量点数50000002×个，点距精度可达0.017mm，是目前非接触式测量设备里最先进的设备之一。图1.3ATOS扫描仪测头示意图图（a）是德国Steinbichler公司设计制造的COMETL3D三维蓝光扫描仪，它结构紧凑、重量轻，在数据获取和处理等方面，呈现出更高效、更简便、更精确的特点。它通过拍照的方式获取产品表面的三维数据信息，扫描精度大约是0.03mm，扫描深度为300-500mm，每扫描一笔大约2秒时间，相对于其他类型的产品，它的实用性更
3大部分设备与系统都是专用的，不同的测量设备有着不同的数据处理软件。1.3.2扫描仪研究现状目前国内外在三维形貌测量的研究上已经具备较成熟的产品，按生产厂家的不同可以划分为:北科天绘(北京)，青岛恒准(中国)，Z+F(德Surphaser(美国)，I-site(澳大利亚maptek)，Riegl(奥地利)，徕卡(瑞士)，天宝(美国)，Optech(加拿大)，拓普康(日本)，Faro等产家[5]。例如天远公司的生产的OKIO5M蓝光高精度三维扫描仪见图1.2：图1.2OKIO5M系列三维激光扫描仪示意图该设备采用500万像素进口工业相机，扫描精度高达0.005mm；配合先进的蓝光光栅扫描技术，有利于避免受外界光线条件的影响，使精准测量工作变得更轻松。具体参数指标见表1.1：表1.1不同规格参数指标产品型号OKIO5M-400OKIO5M-200OKIO5M-200测量范围(mm)400*300200*150100*75测量精度（mm）0.00150.010.005平均点距（mm）0.160.080.04德国GOM公司生产的ATOS-CompactScan5M型流动式光学扫描仪，详见图1.3。ATOS测量头主要由光源、光栅器件和两个CCD相机组成。该设备单次扫描区域可达40-12002mm，测量点数50000002×个，点距精度可达0.017mm，是目前非接触式测量设备里最先进的设备之一。图1.3ATOS扫描仪测头示意图图（a）是德国Steinbichler公司设计制造的COMETL3D三维蓝光扫描仪，它结构紧凑、重量轻，在数据获取和处理等方面，呈现出更高效、更简便、更精确的特点。它通过拍照的方式获取产品表面的三维数据信息，扫描精度大约是0.03mm，扫描深度为300-500mm，每扫描一笔大约2秒时间，相对于其他类型的产品，它的实用性更
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