基于双目立体视觉的齿轮端面高度测量方法

为了实现齿轮端面高度的高精度非接触式测量,提出基于双目立体视觉的齿轮端面高度测量方法。创新性地使用可滑动固定基线距离的单目CCD相机代替传统的双目相机获取齿轮双目图像。在获取双目图像后,通过双目相机标定实现齿轮图像立体矫正。基于改进的SGBM算法对矫正后的双目图像进行立体匹配,获取视差图和相机坐标系下平面三维坐标点,对上下平面的三维坐标点进行最小二乘拟合,从而获取上下平面的深度信息,上下平面深度相减即可实现齿轮端面高度的测量。使用直齿轮进行了视觉测量实验,实验结果表明,提出的测量系统及方法具有较高的精度和稳定性。     

基于双目立体视觉技术的轮式机器人位姿测量方法研究

为规划轮式机器人运动轨迹,需要获得轮式机器人在空间中的位姿,提出一种基于机器视觉软件Halcon9.0测量轮式机器人位姿的方法,利用机器视觉软件实现机器人图像实时采集、摄像机标定、特征点提取、坐标系变换、位姿转换实现机器人位姿的非接触式检测。试验结果表明采用机器视觉方法和采用陀螺仪检测得到的数据变化趋势吻合,验证了该方法可行性和可靠性。每次测量机器人位姿的时间仅需要678.089 ms,对实时测量运动目标位姿的非接触检测有参考价值。     

考虑装配误差的轴系结构静力学对比分析

针对传动系统整体分析的复杂性,以轴-齿轮-轴承组成的某附件机匣传动系统中的轴系结构为研究对象,基于接触理论和有限元方法对轴系结构进行了静态仿真,在考虑了装配误差因素的不同轴线平行度偏差的情况下分别对整体轴系结构、齿轮、轴承进行了对比仿真分析.仿真结果表明:随着齿轮轴不平行时误差的增加,轴系结构的等效应力也相应地增加,且齿轮应力变化较为明显,但轴承的应力变化较小,为传动系统在实际装配中齿轮、轴承的设计与优化提供了参考依据.     

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。     

机器人装配系统的误差分析和精度建模

对装配作业过程进行了严谨状态的描述;从工件的夹持位姿误差和基础装配件的定位位姿误差的角度出发,分析了产品装配过程的精度;考虑到误差传递的影响,建立了机器人装配系统的精度模型,最后用蒙特卡罗法进行模拟,结果与实际机器人吊扇电机装配线统计结果非常接近。     

新型三维平台机床及其初始装配位姿误差解耦分析

提出一种以3-2-1-SPS三维平台机构为原形的新型六自由度并联机床结构型式，介绍了其结构特点，论证该种结构形式的并联机床在其正交位姿是误差解耦的，选择正交位姿为机床初始装配位姿，改善了机床的装配工艺性。     

Stewart平台动态位姿立体视觉检测中的图像处理

本文提出采用立体视觉检测Ｓｔｅｗａｒｔ平台动态位姿,并着重研究其中的图像处理部分。     

机器人装配系统中精度对装配成功率的影响

利用《机器人装配系统的精度分析》一文中所得出的结果,并以ＳＲＸ－４型ＳＣＡＲＡ机器人对摩托车气门的装配为例,采用蒙特卡洛模拟法分析了装配系统精度对装配成功的影响,实验结果验证了所得结论的正确性。     

测量误差不确定性加权的立体视觉位姿估计目标函数

针对视觉测量过程中配合目标特征点在成像时灰度模式的各向异性且非独立同分布对位姿估计求解的影响,建立了基于特征点测量误差不确定性加权的位姿估计目标函数。利用协方差矩阵描述特征点的方向不确定性,分析成像特征点的不确定性对目标函数的作用权重,并将特征点测量误差的不确定性融入到空间共线性误差函数中,进而构造了基于成像特征点测量误差不确定性加权的新目标函数。该方法适应于特征点测量误差具有不同程度的方向不确定性的情况,最后通过广义正交迭代算法对该目标函数进行迭代优化求解。实验表明,当测量空间为2 300 mm×1 400 mm×1 400mm,采用新目标函数得到靶标重投影后图像坐标的最大误差不超过0.11pixel,立体视觉系统对标准杆的相对测量精度优于0.01%。所得的结果验证了新目标函数的位姿估计精度高、稳定性强,适用于实际的工程应用。     

基于点线特征融合的立体视觉里程计

大多数视觉里程计通过跟踪图像序列中点特征几何位置的变化实现对相机位姿的估计.线是点的集合,相对于离散的点,帧间线特征的位置变化更具有显著性,因而有利于提高特征检测跟踪的鲁棒性.另外,在一些弱纹理场景中,点特征不够丰富,作为对点特征的补充,提出了一种融合点线特征的立体视觉里程计算法.构建新颖的点线重投影误差模型作为目标函...     

双目立体视觉测量方法研究

提出了一种简易快速的特征点提取算子，并与经典算法作了实验对比，证实了所提算法简单、有效、可靠，对外界光照条件具有较强的适应性，且抗干扰能力强。在进行特征点匹配时，在现有约束条件的基础上，提出了基于被测物体形态与摄像机相对位置的视差范围约束，根据视差方向性并采用动态搜索方法来缩小匹配点的搜索范围，从而提高了搜索速度，降低了错误匹配概率。通过对具有已知三维坐标标准件的计算机仿真实验，证实了所提出的特征点识别与提取及匹配方法是切实有效的。     

立体视觉测量系统的三维空间重构

】三维空间重构是立体视觉测量系统工作过程中十分重要的一部分。在本文所提出的三维空间重构方法中,摄象机模型所含参数的物理意义明确,考虑了镜头的畸变,算法简单,计算量小。实验证明：这种三维空间重构方法是可行的。     

立体视觉和坐标网格法测量应力应变曲线的技术研究

材料应力应变的同步采集和应变快速准确获取是测量材料应力应变曲线测量的关键。为此设计了载荷获取和图像拍摄的同步采集硬件装置和控制方法,有效保证了应力与应变在时序上的精确同步。针对试件表面标识的坐标网格,提出一种基于网格传播的网格图像处理技术实现了网格节点拓扑关系建立和节点坐标的精确定位。再利用双目立体视觉技术对网格三维变形进行跟踪,根据有限应变理论实现应变测量。现场实验结果显示本文的方法与传统方法相比在精度和适应性上具有综合优势。     

行星线齿变速器基于装配误差的传动精度分析

针对一种以线齿轮为核心传动元件的行星线齿变速器,研究了装配误差对其传动精度的影响.介绍了该行星线齿变速器的结构组成及不同传动方案的特点,建立了轮系空间啮合坐标系,以及啮合时线齿行星轮、线齿太阳轮以及外线齿圈的参变量之间的定量关系;分析了外线齿圈与线齿行星轮之间以及线齿行星轮与线齿太阳轮之间的角度误差和位移误差的产生原因...     

磨粒三维测量的立体视觉方法

磨粒信息是评估接触表面摩擦学行为的主要依据。提出了一种基于普通光学显微镜的磨粒三维测量方法。该方法根据双目立体视觉的深度感知机理，利用光学显微镜模拟体视模式进行光学成像，并辅助相应的匹配方法和计算方法处理像对，来获取微粒的厚度尺寸，并根据高度分布重建了磨粒的表面形态。该方法有一定的实用性，开发了实际的测量系统，并给出了实验结果。     

基于双目立体视觉的深度信息测量

介绍了双目立体视觉三角测距原理和视觉测量系统,双目摄像机拍摄彩色图像,提取颜色、轮廓、纹理等识别特征用于目标区域识别。采用区域匹配算法获得视差图,根据视差计算目标区域的三维坐标信息。完成了目标测量实验并对实验结果进行分析。     

大型卷板机工件的视觉曲率半径测量

为准确快速的在线测量大型卷板机工件的曲率半径,利用相机拍摄投影在卷板机工件上的激光条纹,然后采用结合梯度锐化和重心法的中心提取算法对拍摄的激光条纹进行高精度的条纹中心提取,并从三维点数据拟合出曲线的半径,为卷板机的成形工艺提供实时的数据依据。     

基于三维扫描式测头的弧齿锥齿轮测量与误差处理方法

针对一维测头测量弧齿锥齿轮存在的测量效率低以及测量大螺旋角齿轮存在较大原理性误差的问题,研究了基于三维扫描式测头的弧齿锥齿轮齿形及齿距测量方法。首先,建立了在齿轮测量中心坐标系下的弧齿锥齿轮理论测量模型;其次,根据已建立的理论测量模型规划了齿形及齿距测量路径;进一步,根据三维扫描式测头特点建立数学表达式对齿形和齿距测量点数据进行分析处理,得到齿形及齿距偏差值;最后,进行弧齿锥齿轮齿形及齿距测量实验。实验表明,三维扫描式测头测量弧齿锥齿轮可简化测量操作,提高测量效率及准确性。     

齿轮整体误差测量中异点接触误差及其修正

在齿轮整体误差测量技术中,整体误差测量结果与齿轮单项误差测量仪器的结果之间存在差异的问题一直没有得到很好的解决。通过对齿轮整体误差测量中异点接触现象的分析,提出了异点接触误差的定义和计算方法,分析了异点接触误差和曲率干涉误差在本质上的不同之处,提出了基于准形态学滤波的异点接触误差修正方法,并进行了异点接触误差修正的仿真试验和实际整体误差测量结果的误差修正试验。理论分析和试验数据表明,修正后的整体误差测量结果更加接近实际被测齿廓的真实形状,应用本方法修正异点接触误差的效果显著,可提高整体误差式齿轮量仪的测量精度。     

精密蜗轮副的传动误差测试方法与数据分析

介绍了一种实用的蜗轮副传动误差测试方法与实验系统。该系统采用了FPGA、USB2.0等先进技术,保证了测试工作的高精度和良好的重复性,也满足了高速采集和实时传输的需要。介绍了用定量机械移相法进行精度自检和用双观测进行重复性检验的方法,并得到测试系统精度为±0.136%,重复性为0.85″,满足一级蜗轮副检定要求。