[發(fā)明專利]飛機(jī)蒙皮移動(dòng)機(jī)器人制孔視覺(jué)定位及檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110793390.2
• 申請(qǐng)日: 2021-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113554713A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 職統(tǒng)興;李來(lái)希;孫德志;冷超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連四達(dá)高技術(shù)發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06T7/80
• 分類(lèi)號(hào): G06T7/80;G06T7/73;G06T7/60;G06T7/11;G06T7/00;G06K9/62
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責(zé)任公司 21119
• 代理人: 胡連生

1.飛機(jī)蒙皮移動(dòng)機(jī)器人制孔視覺(jué)定位及檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：對(duì)安裝在移動(dòng)機(jī)器人的末端法蘭上的雙目相機(jī)的標(biāo)定雙目相機(jī)通過(guò)不同角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定板進(jìn)行拍攝，獲得雙目相機(jī)的內(nèi)參、外參以及雙目相機(jī)之間的位姿關(guān)系，完成雙目相機(jī)的標(biāo)定；

步驟二：雙目相機(jī)與移動(dòng)機(jī)器人的標(biāo)定

通過(guò)上述標(biāo)定的雙目相機(jī)對(duì)雙目視覺(jué)檢測(cè)標(biāo)定板進(jìn)行拍攝，獲得雙目視覺(jué)檢測(cè)標(biāo)定板的特征點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系上的位姿，并用激光跟蹤儀建立相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人法蘭坐標(biāo)系之間的位姿關(guān)系，通過(guò)已知的機(jī)器人法蘭坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系的位姿關(guān)系，獲得相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系的位姿關(guān)系，完成雙目相機(jī)與移動(dòng)機(jī)器人的標(biāo)定；

步驟三：匹配模板的建立

通過(guò)標(biāo)定后的雙目相機(jī)對(duì)飛機(jī)蒙皮上的參考基準(zhǔn)孔的特征點(diǎn)進(jìn)行拍攝，圖片經(jīng)過(guò)圖像處理后建立成匹配模板；

步驟四：機(jī)器人坐標(biāo)系與飛機(jī)坐標(biāo)系的位姿關(guān)系建立

再次通過(guò)雙目相機(jī)對(duì)飛機(jī)蒙皮上的基準(zhǔn)孔特征點(diǎn)進(jìn)行拍攝，并通過(guò)相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系的位姿關(guān)系，建立機(jī)器人坐標(biāo)系與飛機(jī)坐標(biāo)系之間的位姿關(guān)系；

步驟五：制孔

將移動(dòng)機(jī)器人的末端執(zhí)行器移動(dòng)至飛機(jī)蒙皮的基準(zhǔn)孔位置進(jìn)行拍攝，獲得的基準(zhǔn)孔的特征點(diǎn)與匹配模板進(jìn)行匹配，經(jīng)過(guò)參數(shù)判斷確定特征點(diǎn)是否滿足要求，滿足要求的即可以基準(zhǔn)孔為基準(zhǔn)進(jìn)行制孔；

步驟六：锪窩深度檢測(cè)

制孔后，通過(guò)末端執(zhí)行器側(cè)端上安裝的檢測(cè)相機(jī)對(duì)飛機(jī)蒙皮上的加工孔進(jìn)行拍攝，識(shí)別加工孔的內(nèi)徑與外徑進(jìn)而計(jì)算出锪窩深度，經(jīng)過(guò)參數(shù)判斷確定锪窩深度是否滿足要求。

2.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)蒙皮移動(dòng)機(jī)器人制孔視覺(jué)定位及檢測(cè)方法，其特征在于，所述相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人法蘭坐標(biāo)系的位姿關(guān)系的約束條件：

3.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)蒙皮移動(dòng)機(jī)器人制孔視覺(jué)定位及檢測(cè)方法，其特征在于，建立匹配模板的圖片要選擇清晰完整的圖片，經(jīng)過(guò)圖片矯正、仿射變換、圖片預(yù)處理、閾值處理和Blob分析將特征區(qū)域分割出來(lái)，經(jīng)高斯濾波、形態(tài)學(xué)分析、增加對(duì)比度、邊緣檢測(cè)、XLD分析后建立匹配模板。

4.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)蒙皮移動(dòng)機(jī)器人制孔視覺(jué)定位及檢測(cè)方法，其特征在于，所述匹配模板的匹配采用圖像金字塔分層搜索策略。

5.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)蒙皮移動(dòng)機(jī)器人制孔視覺(jué)定位及檢測(cè)方法，其特征在于，制孔時(shí)拍攝的基準(zhǔn)孔的圖片經(jīng)過(guò)圖片矯正、ROI分析，將特征區(qū)域分割出來(lái)，通過(guò)高斯濾波濾除圖像中的白噪聲，并通過(guò)增強(qiáng)對(duì)比度強(qiáng)化邊緣輪廓后與匹配模板匹配。

6.如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)蒙皮移動(dòng)機(jī)器人制孔視覺(jué)定位及檢測(cè)方法，其特征在于，機(jī)器人法蘭坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系的位姿關(guān)系模型為：

^bP_x＝Trans_x-^fP_y(cos(A)*sin(B)-cos(C)*sin(A)*sin(B))+^fP_z*(sin(A)*sin(C)+cos(A)*cos(C)*sin(B))+^fP_x*cos(B)*cos(C)

^bP_y＝Trans_y+^fP_y(cos(A)*cos(C)+sin(A)*sin(B)*sin(C))+^fP_z*(cos(C)*sin(A)-cos(A)*sin(B)*sin(C))+^fP_x*cos(B)*sin(C)

^bP_z＝Trans_z-^fP_x*sin(B)+^fP_z*cos(A)*cos(B)+^fP_y*cos(B)*sin(A)。