[發明專利]一種基于機器視覺的孔位識別方法有效

申請號：	202010563381.X	申請日：	2020-06-19
公開（公告）號：	CN111723734B	公開（公告）日：	2022-02-18
發明（設計）人：	付鵬強;趙瑞強;劉立佳;李政彤;王義文	申請（專利權）人：	哈爾濱理工大學
主分類號：	G06V20/10	分類號：	G06V20/10
代理公司：	重慶晟軒知識產權代理事務所(普通合伙) 50238	代理人：	王海鳳
地址：	150080 黑龍***	國省代碼：	黑龍江;23
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于機器視覺識別方法
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【說明書】：

本發明公開了一種制孔機器人系統和一種基于機器視覺的孔位識別方法，所述一種制孔機器人系統包括控制部分、機械臂、多功能末端執行器、高分辨率高速相機和報警裝置，所述基于機器視覺的孔位識別方法使用該制孔機器人系統，在CFRP樣件鉆孔前，對CFRP樣件待鉆孔位置進行記號劃線，安裝在多功能末端執行器上的高分辨率高速相機采集CFRP樣件圖像，然后對采集的CFRP樣件圖像進行灰度化、二值化、腐蝕預處理并等分處理，提取記號劃線的端點坐標求解出記號劃線的交點坐標，進而轉換為機器人坐標系下的交點坐標，最后機械臂帶動多功能末端執行器運動到記號劃線交點處，完成準確制孔。本發明，簡單易行，減少了人工定位的耗時，有效地提高了鉆孔效率。

技術領域

本發明涉及精密測量技術領域，尤其涉及一種基于機器視覺的孔位識別方法。

背景技術

碳纖維復合材料(簡稱CFRP)以其高比強度、高耐熱性、低比重、耐腐蝕性好等優點，在新型飛機的蒙皮等大型零部件得到了快速而廣泛的應用。為了方便裝配往往需要在CFRP樣件表面進行制孔，傳統的飛機裝配制孔主要以手工制孔為主，缺點是效率較低、孔徑存在缺陷等。現代飛機制造中對短周期、高質量、長壽命的要求更加嚴格，自動化機械制孔相較于人工制孔效率較高且制孔精度高，因此，自動化制孔技術在飛機數字化裝配領域得到廣泛的應用。

自動化制孔就是由自動控制系統控制機器人，利用安裝在機器人手臂末端的多功能末端執行器對CFRP樣件進行制孔，在制孔前對CFRP樣件上待鉆孔位的定位識別將直接關系到制孔的精度和制孔的質量，因此CFRP樣件待鉆孔孔位的自動識別是自動化制孔技術中的一個關鍵的技術問題，現有的孔位自動識別方法一般較為復雜且效率低下。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的要解決的技術問題是：發明一種簡單高效且識別準確性高的孔位自動識別方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種制孔機器人系統，包括控制部分、機械臂、多功能末端執行器、高分辨率高速相機和報警裝置。

所述控制部分包括處理器和存儲器，所述控制部分分別與機械臂、多功能末端執行器和高分辨率高速相機電連接。

所述多功能末端執行器與機械臂的末端連接，所述高分辨率高速相機安裝在多功能末端執行器上。

一種基于機器視覺的孔位識別方法，所述一種基于機器視覺的孔位識別方法使用制孔機器人系統，所述一種基于機器視覺的孔位識別方法包括如下步驟：

S100：對CFRP樣件待制孔位置進行記號劃線，通過專用裝夾裝置固定CFRP樣件；

S200：所述高分辨率高速相機對CFRP樣件進行圖像采集，并將采集的CFRP樣件圖像傳入存儲器內；

S300：所述處理器對S200采集的CFRP樣件圖像進行處理，獲得圖像坐標系下的記號劃線的交點坐標；

S400：所述處理器將圖像坐標系下的記號劃線的交點坐標轉換為機器人坐標系下的交點坐標；

S500：所述控制部分控制機械臂帶動多功能末端執行器運動到記號劃線的交點坐標。