研究目的
开发一种自动且精确的3D形状测量系统,用于热物体的在线检测,以应对高温和复杂在线环境带来的挑战。
研究成果
该系统成功实现了热轴的在线三维检测,提高了效率和准确性。它展示了趋势分析的潜力,并为类似应用提供了解决方案,但在精度评估和灵活性方面仍需进一步改进。
研究不足
视图集成方法的灵活性较差,需要针对不同方案分别执行,并且在环境温度变化时也需重新操作。目前亟需改进方法来评估绝对精度,并对热状态下机器人的重复定位精度进行长期定量分析。
1:实验设计与方法选择:
该系统集成了基于条纹投影的三维扫描仪与工业机器人。采用双滤波器组与智能温控实现耐热性,时分复用触发提升数据传输速度,改进多频相移法减少图案数量,基于机器人重复精度的视图融合方法实现数据对齐,以及抗噪声的鲁棒ICP配准算法。
2:样本选择与数据来源:
选用锻造生产线上的热轴作为样本,通过三维扫描仪和相机采集数据。
3:实验设备与材料清单:
工业灰度相机、高流明蓝光数字微镜器件投影仪、同步控制微控制器、工业机器人、带空气泵的冷却系统、热交换器、半导体热电制冷装置、红外截止滤光片、蓝光滤光片、反光材料、坐标测量机(??怂箍礕LOBAL CLASSIC SR 07.10.07)、便携式摄影测量相机、AutoScan软件、Geomagic Control X软件。
4:07)、便携式摄影测量相机、AutoScan软件、Geomagic Control X软件。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:机器人将传感器移动至预定位置;每位置处传感器投射图案并采集图像;数据处理生成点云;采用所提方法进行对齐与配准;提取关键尺寸并与设计模型比对。
5:数据分析方法:
基于最近邻距离统计的自适应ICP阈值设定,SVD法求解旋转平移矩阵,以及与设计模型的尺寸提取比对。
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Capture images for 3D measurement
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high lumen blue light digital micromirror device projector
Project fringe patterns for 3D scanning
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industrial robot
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blue light filter
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coordinate measuring machine
GLOBAL CLASSIC SR 07.10.07
HEXAGON
Provide true values for accuracy validation
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portable photogrammetry camera
Generate accurate points array for calibration
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Wuhan Vision 3D Technology Ltd.
Generate point cloud data and perform alignment
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Geomagic Control X software
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