导弹装填弹筒自动对接系统设计与研究

发布时间：2024-03-31 13:35

　　伴随着计算机、机器人及军用航空等技术领域的发展,导弹、飞机、火箭、空间探测器等飞行器的装配生产发展目标逐渐向高速化、集成化以及智能化等方向转变。导弹的装填效率直接受系统性能好坏的影响,其中实现弹筒与导弹轨道架的精准对接又是装填任务中的重要环节。传统的导弹装填对接设备采用人工对准方式调整弹筒位姿,达到圆弧轨道对接架与弹筒连接的目的,无自动对接设备,对接时间较长。为了缩短装填周期,解放人力,本课题基于计算机视觉测量技术,开展导弹装填弹筒自动对接系统设计与研究。开展导弹装填弹筒自动对接系统总体方案设计。分析对接系统工作过程,基于弹筒的极限状态分析系统对接精度。本课题采用视觉伺服控制方法,提出一种基于单目视觉的三相机信息融合位姿检测方法,并利用局部解耦的双支撑并联机构调整弹筒位姿。基于D-H法建立空间坐标系,通过位姿信息求解各关节运动学逆解。开展视觉测量及相机标定研究。为了获取靶标的图像坐标与世界坐标的对应关系、求解弹筒位姿,分析相机成像原理,建立相机的透视模型。分析张正友平面标定法的标定原理,利用MATLAB完成对相机的标定,获取各相机的参数矩阵。开展靶标特征提取及弹筒位姿解算研究。分析RG...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究背景意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 课题研究的背景和意义
    1.2 国内外的研究现状及分析
        1.2.1 自动对接系统国内外研究现状
        1.2.2 自动对接位姿检测技术国内外研究现状
        1.2.3 国内外研究现状分析
    1.3 课题主要研究内容
第2章 导弹装填弹筒自动对接系统总体方案设计
    2.1 对接系统工作过程分析
    2.2 弹筒自动对接系统总体方案设计
    2.3 弹筒位姿调整运动学分析
        2.3.1 确定调整方案
        2.3.2 建立空间坐标系
        2.3.3 关节运动学逆解求解
    2.4 本章小结
第3章 视觉测量相机标定
    3.1 成像模型建立原理介绍
        3.1.1 建立模型坐标系
        3.1.2 小孔成像模型
        3.1.3 相机透视模型
        3.1.4 相机畸变模型
    3.2 张正友平面标定法
        3.2.1 标定原理介绍
        3.2.2 标定畸变处理
    3.3 相机标定实验
        3.3.1 视觉系统选型
        3.3.2 相机标定试验
    3.4 本章小结
第4章 靶标特征提取及弹筒位姿求解
    4.1 图像分割
        4.1.1 RGB彩色模型
        4.1.2 RGB向量空间图像分割
        4.1.3 分割阈值选取
    4.2 目标特征提取
        4.2.1 圆心坐标提取
        4.2.2 最小二乘法提取椭圆参数
        4.2.3 改进的最小二乘法提取椭圆参数
    4.3 位姿检测试验
        4.3.1 位姿解算
        4.3.2 检测试验
    4.4 本章小结
第5章 导弹装填弹筒自动对接试验台研制
    5.1 自动对接试验台机械结构设计
    5.2 自动对接试验台驱动单元选型
    5.3 自动对接试验台电控系统搭建
        5.3.1 电控系统硬件设计
        5.3.2 电控系统软件设计
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3944005