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基于3D线扫描的汽车顶缝喷胶机器人系统研发
| 论文题名： | 基于3D线扫描的汽车顶缝喷胶机器人系统研发 |
| 关键词： | 汽车制造;顶缝喷胶;3D线扫描;机器人;视觉系统;图像处理 |
| 摘要： | 汽车顶缝喷胶是汽车制造业中一项非常重要的工序。喷胶可以防止车顶漏水、减轻振动。然而机器人的喷胶轨迹是通过使用示教器逐点记录机器人末端位姿获得的。当示教点非常多时，这种方法耗时费力并且生产效率低下。但是在国内，对汽车顶缝喷胶的自动化设备却寥寥无几，因此有必要研究出一套对汽车顶缝喷胶的自动化设备。基于这些，本文提出了一种基于3D线扫描的汽车顶缝喷胶机器人系统。主要工作内容如下： 首先概述了机器人系统和视觉系统的设计、硬件配置、控制方案及软件开发方案，视觉系统方案主要叙述了相机的选型以及相机和激光器的布置方式。 其次，利用示教器对机器人的基坐标和工具坐标进行了标定，并利用 Halcon软件对相机和激光器进行了标定，获得了相机的内参数、激光平面在相机坐标系下的平面方程、相机相对于工具的变换矩阵，实现了视觉系统在机器人基坐标系下的测量。 然后，对相机采集的顶缝图像进行二值化、形态学闭运算、图像细化、去突刺，提取出顶缝中点的图像坐标，并将其转换成机器人基坐标系中的三维坐标。在得到顶缝点云数据的基础上，通过三次 B样条曲线拟合成顶缝三维曲线。计算喷胶轨迹点的方向以及机器人Z-Y-Z欧拉角，实现了喷枪工具坐标系的Z轴始终与喷胶轨迹点的法方向相反。 最后本文基于 Qt环境开发机器人喷胶上位机软件，包括图像的采集处理模块、系统运动控制模块。 |
| 作者： | 屈欢兵 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王平江;李波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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