基于线结构光的单目3D视觉机器人制鞋喷胶技术研究

发布时间：2021-10-12 00:20

　　随着自动化加工技术的不断发展,由机器人代替人工生产的方式已经从劳动负重大的重工业逐渐渗透到劳动密集的轻工业之中。虽然机器人相对于人工能更有效率的工作,但是如何克服轻工业生产中多样化、柔性强和批量大的问题成为了将人工从现在工厂中解放出来的很大的难题。近十年来,随着以机器视觉为代表的非接触性测量技术的长足发展,配合机器视觉技术的机器人加工已经成为了现代生产加工中不可或缺的一环。机器视觉技术能够针对个性化强的工件进行高效、精确的三维测量,为后续机器人伺服控制加工提供轨迹路径的控制点位。本文针对制鞋工业自动化柔性生产线中的视觉三维测量及工业机器人加工环节,提出了一种基于线结构光的单目3D视觉测量和工业机器人视觉控制方案,对单目三维重建及机器人视觉伺服控制加工进行研究,主要针对以下几个方面做了研究工作。（1）针对既定的应用场景、使用范围和精度需求,结合线结构光单目视觉测量模块和工业机器人运动模块,自主设计并搭建了一整套单目3D视觉工业机器人伺服控制加工系统。该系统包含了鞋楦鞋面视觉测量喷胶站和异型鞋底视觉测量喷胶站,能高效完成被测工件的三维重建和轨迹提取,完成对工业机器人加工的自主控制。（2）优... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光学原理示意图

图 2.7 单目 3D 视觉测量传感器实物图度及分辨率计算测线结构光平面的成像视野区域，成像元件 CMO是一个梯形区域，这是由于线结构光平面与主光红色虚线梯形 EDCB 来相似表示 CMOS 的线结构度等于线段 OA 长度，则线段 OA 可以表示梯形视视野长边大小，由于在此成像方向上 CMOS 分辨：垂直于线结构光延伸方向的分辨率大小逐渐变低灵敏度变大，AB 线段可以表示沿线结构光延伸方 CMOS 的短边成像视野大小，F 点成像在 CMOS光延伸方向分辨率也逐渐变低，单像素灵敏度变

图 3.11 点云轨迹预点位示意图2 点云去噪点云去噪的主要目的是明显去除离群点和孤立噪点，为后续求解曲线长度降低误差。本视觉三维测量系统是基于线结构光单目视觉进行三维重建的云具有明显的条纹特征，且条纹点云在某一坐标轴方向表现稠密。经过图像去噪过程后，重建点云理论上只剩下单帧图像采集时线结构光平条件滤波器是过滤掉不在设定的某些维度方向范围内的点。在 X、Y、Z 三坐标值的条件范围，把不在条件范围内的点过滤掉，其过程可用下图 3.12 表看到通过设定三个坐标轴的坐标条件范围（图中绿色条件限定框），可以过离群点（图中红色虚线圆圈中的离群点）。

【参考文献】：
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本文编号：3431524