[發明專利]一種基于機械臂協同的間隙面差測量方法及測量裝置

在審

• 申請號: 202310399244.0
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116576787A
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 汪俊;李然;李大偉;吳翔
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14;G06V20/62;G06V10/22
• 代理公司: 合肥匯融專利代理有限公司 34141
• 代理人: 張雁

1.一種基于機械臂協同的間隙面差測量方法，其特征在于，該測量方法包括以下步驟：

S1、通過掃碼相機識別車身上的VIN碼，并根據VIN碼確定汽車型號以及當前車身的車身特征；

S2、機械臂根據汽車型號和車身特征讀取并選定預設的測量路徑；

S3、通過光電傳感器的信號組合進行判定車身是否達到預設位置；

S4、通過視覺識別相機獲取相機視角下的車身點云圖像，并與車身模型點云進行配準確認車身姿態，并根據車身姿態修正預設的測量路徑；

S5、機械臂在修正后的預設的測量路徑上運動，同時線掃描儀對預設測量路徑上車身的間隙進行測量計算得到間隙面差結果；

S6、顯示器對車身不同位置的間隙面差結果進行顯示并存儲。

2.根據權利要求1所述的間隙面差測量方法，其特征在于：在步驟S1中，具體過程包括以下步驟：

S11、調節掃碼相機的視角對車身前擋風玻璃安裝位置下的VIN碼進行拍照得到清晰的VIN碼圖像；

S12、采用k最鄰近值算法對VIN碼圖像中的VIN碼前十位進行識別；

S13、將識別得到的前十位VIN碼與預存儲的VIN碼前十位進行對比確定汽車型號以及當前車身的車身特征。

3.根據權利要求1所述的間隙面差測量方法，其特征在于：在步驟S2中，具體過程包括以下步驟：

S21、根據汽車型號和車身特征確定面差測量的關鍵點，關鍵點包括機箱蓋與翼子板、翼子板和前門、前門和后門、后門和車架、車架和后備箱蓋之間間隙上的點；

S22、采用可視圖方法對確定的關鍵點進行路徑規劃，路徑規劃的起始點應當設置在車身的機箱蓋與翼子板的關鍵點，并按順時針或逆時針的方向順次經過翼子板和前門、前門和后門、后門和車架、車架和后備箱蓋上的關鍵點。

4.根據權利要求1所述的間隙面差測量方法，其特征在于：在步驟S3中，具體過程包括以下步驟：

S31、將六個光電傳感器以兩個為一組且每組兩個光電傳感器相對稱布設在測量工位上，得到形如[0,0,0]-[1,1,1]共八種不同的信號組合，每一種信號組合對應一種車身到達預設位置；

S32、根據信號組合對當前型號的車身是否到達預設位置進行判定；

若與當前型號的車身對應的信號組合亮起，則當前型號的車身到達預設位置；

若與當前型號的車身對應的信號組合未亮起，則當前型號的車身未到達預設位置。

5.根據權利要求1所述的間隙面差測量方法，其特征在于：在步驟S4中，具體過程包括以下步驟：

S41、將車身模型點云和被測車身點云進行重合，使車身模型點云達到當前被測車身的位置與姿態，得到平移向量y_c和旋轉矩陣R_c；

S42、將平移向量t_c和旋轉矩陣R_c作為視覺識別相機坐標系下的旋轉矩陣和平移向量；

S43、使用ICP算法對當前車身點云和車身模型點云進行配準；

S44、使用旋轉矩陣R_w和平移向量t_w對機械臂所選定測量路徑經過旋轉、平移進行修正。

6.根據權利要求1所述的間隙面差測量方法，其特征在于：在步驟S5中，具體過程包括以下步驟：

S51、通過線掃描儀獲取間隙面差測量關鍵點區域的激光條紋；

S52、設激光條紋兩側曲線末端的特征點分別為特征點Ax_A,y_A和特征點Bx_B,y_B；

S53、計算特征點Ax_A,y_A和特征點Bx_B,y_B之間的距離即為間隙L；

S54、采用最小二乘法得到在相對特征點A和特征點B一側為基準面的擬合直線；

S55、通過拐點提取方法得到特征點Cx_C,y_C，并計算特征點Cx_C,y_C到擬合直線的距離，即為面差d。