基于智能三坐标测量机的零件位姿单目立体视觉识别

为了使三坐标测量机快速准确地识别出被测零件的位姿,提出了一种基于三坐标测量机平动的单目立体视觉识别方法,并对该方法的原理、位姿参数的求解和识别过程进行了研究.根据双目立体视觉原理,以三坐标测量机带动摄像机沿X轴或y轴平移,在两个不同位置分别拍摄被测零件的一幅图像;利用本文提出的基于边缘图像质心偏移的同名像点匹配方法,实现单摄像机立体视觉测量,得到被测零件上各特征点在摄像机坐标系中的三维坐标;由摄像机标定参数,进一步计算出各特征点在机器坐标系中的三维坐标;再结合各特征点在零件CAD坐标系中的对应坐标,求解出被测零件的位姿参数.组建了识别系统,进行了识别实验,结果显示,识别出的实验件位姿的平移量分别为:tx1=32.65 mm,ty1 =-90.23 mm,tz1=13.27 mm,旋转角分别为Ax =38°,AY=4°,Az=-5°,整个识别过程用时1.818 s.得到的实验数据表明该识别方法是可行的,可满足实时测量要求.     

智能三坐标测量机的零件位姿识别

提高三坐标测量机对零件检测的智能化,实现零件的位姿识别是非常必要的。提出了一种新的视觉识别零件及位姿的方法,该方法首先比较全面地提取实际零件的三维特征信息,然后根据零件三维特征在虚拟空间中寻找匹配组合,并根据匹配组合计算旋转平移矩阵,最后根据实际和虚拟的零件成像轮廓的相似度进行位姿识别。实验表明新方法能够对零件及位姿进行识别,并且最大误差不超过1mm。     

零件轮廓测量机安全监测系统的设计

为适应现代先进制造业质量检测自动化的需要,研究开发能够在线非接触、高精度自动检测的智能三坐标测量机已经成为制造业发展的必然趋势,其中机器视觉检测技术的应用为实现复杂自由曲面的自动化检测提供了技术支持。介绍了零件轮廓测量机的工作原理,分析了回转工作台和偏心调整机构在回转体零件测量系统中的作用。采用合理的图像处理技术,完成了包括测量工位上异常物体的检测、工件类型识别和工件位置检测等功能在内的图像识别系统的设计。     

三坐标测量机在轴承外国定位孔位置度测量中的应用

筒述了利用三坐标测量机对轴承外圈定位孔位置度的测量方法，通过具体的检测实例分析了如何利用检测结果来指导生产，使产品质量的目标和关键渐渐由最终检验转化为对制造流程进行控制，提高了效率，降低了成本。     

三坐标测量机与CAD／CAM系统接口的应用研究

介绍了在开发和研究三坐标测量机和数控加工系统以及剖析ＡＵ－ＴＯＣＡＤ图形转换文件的基础上设计的接口软件。借助该软件可读取三坐标测量机对自由曲面进行测量后生成的ＤＸＦ文件，并把所产生的数据转换成一定格式输入曲面造型系统以生成数控加工指令。     

三坐标测量机X向位置偏差的测量不确定度

提出了对三坐标测量机X向位置偏差δx(x)测量不确定度评定的一种模式,测量仪器采用了双频激光干涉仪.在数学模型的建立过程中充分考虑了δx(x)的溯源性,数学模型主要反映了三坐标测量机X向温度偏离20℃对测量值的影响.在不确定度传播律中较好的解决了各不确定度来源项对合成标准不确定度的贡献途径问题.在结论中讨论了u(δxx)的量值传递问题并提出了减小u(δxx)的对策.     

基于三坐标测量机的齿轮轮齿相对键槽位置度检测方法

针对轮齿相对键槽有位置度要求的齿轮,基于三坐标测量机提出了一种对其位置度的检测方法。首先建立了测量坐标系,构建了测量齿面点的数学模型。其次,计算出齿面测量点坐标,并确定了相应的误差补偿方向。最后在三坐标测量机上测量出了轮齿相对于键槽的位置度误差。     

面向三坐标测量机应用的检测特征自动提取和识别

为了解决三坐标测量机(CMM)中手工输入检测信息的问题,提出了自动提取和识别检测特征的方案。应用特征技术,实现了基于CAD模型公差特征的自动提取。利用CAD模型中几何要素标识唯一的特点,建立了STEP和QDAS中性文件的匹配,解决了几何信息和检测信息在CAD和CMM之间的传递和识别问题。在Unigraphics上进行了二次开发,使其能自动输出匹配好的STEP和QDAS文件,并能被CMM软件识别和应用。     

三坐标测量机虚拟仿真软件开发与应用

针对三坐标测量机在实际使用中存在的培训周期长,教学成本高等问题,采用虚拟现实技术设计了三坐标测量机的虚拟仿真系统。该系统由虚拟测量机主机软件、仿真PC-DMIS系统和虚拟操作手柄软件组成,可完成三维特征的识别、拟合和评价及多种形状尺寸的全流程测量仿真,并首次实现了多屏幕协同操作和所见即所得的测量效果,有效降低了三坐标测量的学习培训周期,同时可用于对真实设备的联接和对远程设备的图形化操作。     

立体视觉指导下的CMM集成智能检测系统在逆向工程？…

如何获取原型实物的三维数据并生成其三维模型是逆向工程中的重要环节。本文提出了利用三坐标测量机（ＣＭＭ）和立体视觉的集成智能检测系统高效,柔性,准确地实现逆向工程,着重论述了系统的原理,结构和其中的关键技术。     

基于单目视觉的并联机器人末端位姿检测

高效、准确地检测机器人末端位姿误差是实现运动学标定的关键环节。提出一种基于单目摄像机拍摄立体靶标序列图像信息的末端执行器6维位姿误差辨识方法,构造具有平行四边形几何约束的四个空间特征点,并以平行四边形的两个消隐点为约束,建立空间刚体位姿与其二维图像映射关系模型,实现末端位姿的精确定位,然后以Delta高速并联机器人为对象,进行了运动学标定试验,验证该方法的有效性,为这类机器人低成本、快速、在线运动学标定提供重要的理论与技术基础。     

光电编码器安装零点自动校正技术的研究

基于计算机视觉检测技术,开发一种光电编码器零点自动校正系统,通过数字图像处理识别出编码器零点的位置信息,用模版匹配的方法对零点位置是否对齐进行判断。结果表明,应用计算机视觉检测技术实现编码器零点自动校正,提高了光电编码器的安装精度,解决了目前在检测过程中人工操作工作量大、判断不准确以及效率低等问题。     

机器视觉在鞋机运动轨迹识别中的应用研究

提出了一种基于机器视觉的鞋底运动轨迹识别新方法,首先,自主开发了鞋机自动涂胶系统。引入视觉检测技术,采集鞋底图像,对采集到图像进行中值滤波及灰度增强处理。在此基础上,对遗传算法进行深入研究,研究了基于遗传算法的图像阈值分割方法。结果表明,与传统的ostu法相比,新方法能较好地去除鞋底周边的干扰,准确提取鞋底信息。最后对分割后的图像进行了数学形态学及边缘检测处理,以提取鞋底轮廓边缘,最终的图像误差为±0.03mm,为下一步鞋底涂胶轨迹的自动生成奠定基础。     

基于立体视觉的六自由度平台位姿检测基础研究

位姿是六自由度平台的一项重要性能指标,其全方位、全行程的动态精确检测,对于六自由度平台的精确控制及广泛应用具有十分重要的意义,介绍六自由度平台,提出并着重讨论采用立体视觉对六自由度平台位姿进行检测的原理及具体步骤。实验结果表明,对于六自由度平台位姿的检测。立体视觉是一种可靠、快速、简单、可行的方法。     

一种并联机床运动平台位姿测量方法

提出一种采用附加测量机构直接测量并联机床运动平台位姿精度的方法。其基本思想是根据运动平台的运动特性在固定平台和运动平台之间增设附加测量机构,当运动平台运动时带动测量机构运动,通过安装在测量机构上的传感器测得广义坐标参量,经运动学建模即可得到运动平台的位姿。当测量机构位姿正解速度满足实时控制要求时,利用该反馈信息对机床进行实时精度补偿和控制。基于上述思想建立的并联机床位姿测量系统可部分排除机床切削力     

工程图自动转换及识别技术研究

介绍了一个完整的工程图自动转换识别系统的组成，讨论了其中的若干关键技术，在此基础上提出图形拓扑关系的建立是工程图二维精确重建和三维形体重构的基础，并指出了图纸自动处理系统的发展方向。     

基于激光传感器的多移动机器人位姿测量系统

为机器人准确定位设计了一个基于激光传感器的移动机器人位姿测量系统。测量系统用激光传感器扫描区域内的以矩形为标识的机器人,将测量数据传输到计算机上,通过数据处理软件进行数据处理,提取属于机器人的特征,同时结合机器人前一时刻的位姿,实时计算机器人当前位姿。实验结果表明,此系统能迅速识别机器人,并准确地确定每个机器人位置和姿态,通过网络向机器人发送其位姿数据,实现多移动机器人的精确定位。     

基于容差约束的机翼最优位姿评价算法

为了保证飞机机翼的最优位姿装配,提出一种基于容差约束的机翼位姿评价及优化算法。该方法以翼身交点的三维相对偏差和水平测量点的相对高差的加权组合作为机翼装配误差的综合评价函数,以该装配误差最小作为目标,翼身交点的位置容差和水平测量点的高度容差作为约束条件,建立机翼位姿评价的非线性优化模型。通过奇异值分解法获得机翼位姿的初值,再采用Lagrange法结合拟牛顿法迭代求解,得到机翼的最优位姿,使得机翼在满足容差约束的同时,综合装配误差最小。最后,通过仿真算例验证了算法的有效性。     

平面4自由度欠驱动机器人的位置和姿态控制

基于模糊控制理论,研究水平运动的4自由度欠驱动机器人位置和姿态控制问题。平面4自由度欠驱动机器人是具有冗余度和欠驱动双重特征的复杂二阶非完整系统,利用主动关节和被动关节加速度之间的耦合作用控制被动关节的运动,同时实现机械臂末端的轨迹跟踪和末杆的姿态控制。根据分层控制思想,提出双模态模糊PID复合控制算法,针对两个子任务分别设计控制器。通过Matlab和ADAMS的联合仿真验证算法的有效性,在基于可编程多轴运动控制卡的试验台上实现平面4自由度欠驱动机器人的位置和姿态控制试验。仿真和试验结果表明,所设计的模糊PID复合控制器对平面4自由度欠驱动机器人末杆的位置和姿态控制是可行、有效的。