飞机蒙皮法线方向的视觉检测技术研究

为了实现飞机蒙皮上钻孔点位处的法线方向检测，从而为自动钻铆机器人提供刀具姿态调整的关键信息。本文基于结构光三维视觉测量原理，应用工业相机和十字线激光器等搭建了一套结构光视觉检测系统，通过工业相机获取十字线结构光在蒙皮上的投影光条来计算出蒙皮曲面的结构特征，并进一步解算出十字线结构光交点处的法线方向，从而获得蒙皮上钻孔点位处的法向信息。实验结果表明，该结构光视觉检测系统在多个钻孔点位处的角度单次测量极限误差≤±.12°，具有良好的重复性精度，可以满足飞机蒙皮钻孔点位处的法向检测需求。同时，该系统具有体积小、重量轻和成本低等优点，可以作为传感器单元集成于自动钻孔机器人的末端执行器上以形成在线法向检测系统，从而辅助机器人完成刀具姿态的控制与调整，进而提高飞机蒙皮铆钉孔的制孔质量与效率。