天津市科技支撑计划重点项目(08ZCKFGX02300)
- 作品数：13 被引量：143H指数：9
- 相关作者：杨洗陈张海明高贵董玲刘立峰更多>>
- 相关机构：天津工业大学天津军粮城发电有限公司更多>>
- 发文基金：天津市科技支撑计划重点项目国家自然科学基金天津市科技计划更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术金属学及工艺冶金工程更多>>
- 激光再制造机器人光电视觉技术进展(邀请论文)被引量：10
- 2011年
- 机器视觉技术对激光机器人加工过程检测与控制具有主要作用。基于CCD/CMOS光电视觉技术,开展了激光再制造机器人零件三维几何形貌重建、激光熔池温度场、同轴送粉粉末流浓度场等3种机器视觉系统研究。3D形貌机器视觉系统：扫描宽度200 mm,扫描速度10-50 mm/s,最大误差小于1 mm。温度场机器视觉系统：测温范围700℃-2400℃,精度50℃。粉末流场机器视觉系统：粉末流量检测范围1-100 g/min。3种系统均可进行实时检测,且体积小,能方便地与机器人安装、耦合。
- 杨洗陈张海明刘立峰方艳董玲高贵刘美丽陈卓王非刘正张耀武
- 关键词：机器人机器视觉激光再制造
- 一种机器人立体视觉自动标定方法
- 由双摄像机组成的机器人立体视觉标定包括两个摄像机单独标定,两个摄像机相对关系标定及摄像机与机器人之间的手眼关系标定。Matlab自带的标定工具箱,功能不完整,且标定过程需要手动指定边界点,耗时多,易造成误差。本文设计了一...
- 张海明杨洗陈窦以红刘立峰高贵
- 关键词：相机标定手眼标定
- 文献传递
- 激光再制造中缺陷识别关键技术研究被引量：9
- 2012年
- 损伤零件缺陷区域的三维形貌检测对于激光机器人加工过程的智能化具有重要作用。系统实现了激光加工中损伤零件的缺陷识别,并提出损伤零件缺陷边界检测的高精度算法。利用基于点特征面积累加的法矢法识别出缺陷边界点,生成初始缺陷边界,针对初始缺陷边界具有不连续、多分支、锯齿状边界等问题,提出了三步优化处理方法,最终得到封闭、高精度的损伤零件的缺陷边界。系统运行处理速度快,精度高,可完全满足工业零件智能化激光再制造的要求。
- 方艳杨洗陈
- 关键词：激光技术机器视觉再制造
- 基于数字信号处理器的图像处理系统在激光熔池温度场检测中的应用被引量：2
- 2009年
- 激光制造中熔池温度场的检测具有重要的实用价值,温度场是激光加工中重要的技术参量,它直接影响加工质量。研究其分布情况,对于控制激光熔池形貌、改进工艺设计、提高激光加工精度和质量,都具有重要意义。提出了基于数字信号处理器(DSP)图像处理方法,对激光熔池温度场进行检测。采用DSP对图像进行实时处理,处理过程脱离PC机,简便、高效。结果表明.采用该图像处理方法可以得到与激光加工工艺参数相关的激光熔池形貌尺寸、激光熔池温度场二维数值分布等信息。进一步发展,可用于激光加工的在线监控和反馈控制。
- 曹震杨洗陈张海明
- 关键词：激光技术熔池数字信号处理器温度场图像处理
- 基于逆向工程的激光再制造机器人路径规划被引量：34
- 2011年
- 为了提高激光再制造的质量和效率,结合逆向工程和激光再制造的特点,介绍了缺损工件的激光再制造路径规划。阐述了扫描缺损工件的表面以得到点云数据,采用逆向工程重构修复区三维形貌,再配以激光再制造工艺进行路径规划。加工控制点矢量算法为加工头姿态提供了一种行之有效的方法。
- 刘立峰杨洗陈
- 关键词：激光技术再制造逆向工程机器人
- 激光熔覆中同轴粉末流温度场的数值模拟被引量：16
- 2009年
- 在激光同轴送粉熔覆中,由于激光与粉末流相互作用,粉末流整体温度分布直接影响激光熔覆的质量。基于非预混燃烧模型,将激光相处理为连续性介质,粉末颗粒相看作离散相物质,建立了激光作用下粉末流的质量、动量和能量方程。用Fluent软件进行了不同激光功率和粉末流速度条件下粉末流整体温度场数值模拟,讨论了各种参数对温度场分布的影响。为了验证该模型的准确度,利用CCD比色测温方法测量了粉末流整体温度场分布。结果表明,数值模拟与CCD检测结果具有良好的一致性,数值模拟结果对激光熔覆具有指导意义。
- 杨洗陈栗丽张烨
- 关键词：激光熔覆温度场数值模拟CCD相机温度测量
- 激光再制造机器人待加工零件形貌三维重建被引量：10
- 2010年
- 采用双目摄像机结合结构光组成主动视觉测量系统,并与机器人耦合,构建了一种具有视觉功能的智能激光加工机器人,能够感知各种复杂曲面轮廓,重建三维形貌。系统由六自由度机器人、双目摄像机和结构光发射器组成。机器人带动双目摄像机和结构光发射器运动,既实现多视角测量,消除测量中的"死角",重建工件的完整三维形貌,又将测量到的点云数据转换到机器人坐标系。阐述了测量原理和数学模型,进行了单摄像机内外参数的标定,双目摄像机相对关系的标定,双目摄像机与机器人之间的手眼关系标定,得到摄像机内参数矩阵,手眼关系矩阵,机器人与世界坐标系关系矩阵。对双目图像进行大步距图像分割,提取目标区域,平滑降低图像噪声,重心法提取亚像素级结构光条纹中心,根据极线约束进行左右条纹配准,三维算法得到空间点坐标,可方便地转换到世界坐标系,实现全局坐标的统一。
- 张海明杨洗陈高贵
- 关键词：激光技术再制造激光扫描机器人标定三维重建
- 基于结构光立体视觉的激光再制造工件的测量被引量：3
- 2011年
- 为了实现激光再制造工件的快速准确测量,提出了1套与激光再制造机器人耦合的视觉系统.该视觉系统由2个摄像机、1个激光投射器和计算机组成.摄像机和激光投射器组成扫描测头,由6自由度机器人手持实现多视角扫描.并自动完成数据拼接,消除‘死角'.首先,通过MATLAB编程完成系统标定,分别标定出单目摄像机内外参数矩阵,双目相机关系矩阵和机器人手眼关系矩阵.然后,两摄像机同时采集带有结构光信息的左右图像,采用重心法精确提取亚像素级结构光条纹中心.最后,依据极线几何约束,完成左右结构光条纹数据的匹配,根据匹配得到的数据对计算出3维空间坐标.系统具有低速高精度扫描(<5 mm/s)和高速普通扫描(<50 mm/s)两种模式.以气缸门芯为例,完成了3维扫描与测量,并与常规测量方法结果做了对比.实验结果表明,高精度模式最大误差小于0.1 mm,最大相对误差为0.7%,高速模式扫描时间3～5 s,能够满足激光再制造机器人对测量精度和测量速度的要求.
- 高贵杨洗陈张海明
- 关键词：机器视觉双目立体视觉结构光激光再制造
- 基于机器视觉的激光再制造机器人离线自动编程研究被引量：20
- 2013年
- 为了使机器人准确高效地完成复杂形貌零件修复,开发了一套基于三维视觉的激光再制造机器人离线自动编程系统。系统主要包含6个功能模块:机器视觉测量、三维建模、再制造规划、自动编程、仿真优化和通信模块。基于HALCON软件采用标准标定板进行视觉系统的标定,应用梯度重心法对采集到的激光光条图像进行光条中心提取,依据极限几何理论进行特征匹配,根据三角原理获取零件表面点云数据。然后逆向重建零件三维模型并提取出修复区域,根据工艺规划参数,自动进行再制造路径规划和机器人加工程序编制,并通过机器人主控方式实现多个设备之间的联动和时序控制。试验表明,该方法能提高激光再制造机器人编程效率和精度,且机器人动作连贯,修复路径与设计吻合,满足零件修复要求。
- 董玲杨洗陈雷剑波
- 关键词：激光再制造机器人机器视觉
- 激光加工机器人技术及工业应用被引量：41
- 2009年
- 激光加工机器人是国际上面向21世纪的先进制造技术。综述了激光机器人的原理、构成、种类和若干重大工业应用。重点研究讨论了激光加工机器人的某些关键单元技术——光纤传输的高功率激光技术、机器人本体技术、机器人编程技术、机器人智能化和网络化技术及反求工程重建修复区三维(3D)形貌技术。提出了激光加工机器人未来发展的一些重要方向——高功率激光远程加工和柔性制造技术、具有机器视觉和听觉功能的智能控制技术和远程监控功能的网络化管理技术。
- 杨洗陈
- 关键词：激光技术机器人编程网络化反求工程
