机械工程学报

作者：郑联语, 付强, 樊伟, 张学鑫, 刘新玉, 曹彦生

单位：1. 北京航空航天大学机械工程及自动化学院 北京 100191;2. 航空高端装备智能制造技术工业和信息化部重点实验室 北京 100191;3. 数字化设计与制造技术北京市重点实验室 北京 100191;4. 北京电子工程总体研究所 北京 100854

关键词：双目视觉,激光跟踪测量,先验加工数据,大型筒件,位姿测量；

基金：国防基础科研计划资助项目(JCKY2021204B045)。

为保证航空航天领域大型筒件最终装配的协调性和互换性，一般在总装前对其安装面进行精加工处理。其中对大型筒件位姿精确感知是保证安装面机器人加工准确性的根本前提，但目前多采用人工划线找正方式对大型筒件进行定位，使得大型筒件定位精度的一致性与其效率无法得到保证。为解决该问题，提出了一种基于双目视觉和先验数据的大型筒件原位位姿感知方法。在该方法中，首先采用深度学习与边缘检测视觉算法可实现对大型筒件关键特征的识别与定位，将关键特征的中心位置定位至一个像素点。基于此，根据双目视觉三维重构方法可实现大型筒件关键特征中心位置的空间坐标求解。同时引入大型筒件的先验数据并结合其关键特征三维重构结果可最终求解出大型筒件的原位位姿(即轴线位姿和轴向偏转角)，并基于上述方法开发了大型筒件原位位姿测量系统。最后以某型号大型筒件为验证对象对所提方法的有效性和可行性进行了实验验证。实验结果表明所提方法及所设计系统能够实现大型筒件原位位姿的有效感知，从而满足大型筒件机器人原位加工的需求。

来源：2023年第11期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2023年第11期