基于辅助相机的多目视觉线结构光测量系统全局标定方法研究

为解决现有的多目视觉线结构光测量系统在大视场测量时,相机之间无公共视场,导致标定工具要求高、全局标定过程复杂等问题,本文提出了一种基于辅助相机的多目视觉线结构光测量系统全局标定方法.首先,将辅助相机作为中介,它与线结构光传感器的相机有1/2左右的视场重叠,构成了双目子系统,通过拍摄标定板不同姿态的图像来建立辅助相机和相邻两个线结构光传感器的空间几何关系.然后基于此通过坐标转换求解出相邻两个无公共视场线结构光传感器的位置关系,最后再逐步换算求解出局部坐标系向全局坐标系统一的变换矩阵,完成全局标定过程.此方法对标定工具要求低,不需要借助高精度测量设备及复杂靶标,只需简易的棋盘格靶标即可完成多目视觉线结构光测量系统的全局标定,标定过程简单,并且可达到较高的标定精度.测量试验表明,该方法的全局标定误差是0.067 mm,有效提高了测量精度,为后续大构件的机器人“测量-加工”一体化作业提供精度保障.     

超精密点对点运动3阶轨迹规划算法与实现

分析了3阶轨迹轮廓可能存在的各种情形,在总结各种轨迹情形图形特征的基础上,建立了用来预判别以上情况的3个基准:速度-加速度准则、距离-加速度准则和距离-速度准则.依据该基准与给定系统约束,提出了一种轨迹全过程的快速预处理方法,实现了点对点运动时间优化;结合轨迹轮廓图形的对称性与面积求积分法,给出了一种简单的公式推导方法.在此基础上,给出了3阶轨迹规划的精确算法及其实现流程.实例证明了该算法的快速性、有效性、可靠性及灵活性.该算法已成功应用于超精密半导体加工装备的研发中.     

一种稀疏混合ICP匹配方案

稀疏匹配,作为能有效处理含有离群点、噪声等干扰因素的点云匹配方法,成为了近年来较为实用的匹配算法.本文通过对稀疏ICP(点对点)与稀疏TDM(点对面)求解流程的分析以及对特征不明显点云的匹配实验,发现稀疏ICP易陷入局部最优、稀疏TDM易在切平面发生滑移等问题.为了克服稀疏ICP与稀疏TDM算法的局限性,本文提出了稀疏...     

大型复杂曲面零件加工余量均布优化问题研究

提出通过曲面的初始匹配和精确匹配来实现余量分布的优化，初始匹配决定后续算法的变量空间；精确匹配获得最佳的曲面匹配姿态及最佳的余量分布，精确匹配采用最小二乘方法构造评估函数，应用遗传算法和单纯形法混合寻优，直接对问题涉及的曲面匹配变换矩阵的6个未知量求解，应用结果表明该方法具有易地实现，算法稳定等特点，较好解决了大型复杂曲面类零件加工余量计算问题。