汽车装配的检测定位系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种汽车装配的检测定位系统，包括顶部检测部件、限位装置、左侧检测部件和右侧检测部件，先将车体运送到流水线平板上，车体通过吊机依次运送到具有限位装置的平板流水线上，当车体通过流水线运行到视觉检测位置时，平板被下方安装的限位装置控制使其停止，该信号被视觉系统获取，进而进行用户操作选择，视觉系统根据用户的选择进行单工位操作或全工位操作，在单工位和全工位实时定位操作前必须先进行各个工位定位打孔的准备流程，分别为畸变标定流程、N点标定流程、放大率获取流程和模板制作流程，根据模板制作和实时定位时图像的特征信息和获取的车体三维偏角信息，准确的计算得到打孔点的位置信息和打孔姿态。姿态。姿态。

【技术实现步骤摘要】
汽车装配的检测定位系统


[0001]本专利技术属于汽车生产
，具体涉及一种汽车装配的检测定位系统。

技术介绍

[0002]自动驾驶汽车是一种通过计算机系统实现无人驾驶的智能汽车。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让计算机可以在没有人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。
[0003]随着自动驾驶汽车技术的兴起，越来越多的企业投入到自动驾驶汽车的研发中。当前人工智能、视觉监控和计算、雷达等技术趋于成熟，将各技术有效整合，从而实现自动驾驶系统。将自动驾驶系统装入手动驾驶汽车进行汽车改装，可实现将手动汽车改装为自动驾驶汽车，经长期测试，自动驾驶系统可实现已学习车道的安全可靠自动驾驶。
[0004]自动驾驶系统包含雷达、视觉系统等诸多硬件，当前汽车改装厂对手动驾驶汽车在车体指定安装位置进行人工打孔后，再进行安装上述硬件装置。由上可知，改装或新造的自动驾驶汽车对定位人工打孔存在精度低、效率低下、重复度差等各种问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上存在的技术问题，本专利技术用于提供一种汽车装配的检测定位系统，用于实现改装自动驾驶汽车的车体打孔位置的高精度定位打孔，实现整条改装线的自动化和智能化生产。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：
[0007]一种汽车装配的检测定位系统，其特征在于，包括顶部检测部件、限位装置、左侧检测部件和右侧检测部件，先将车体运送到流水线平板上，车体通过吊机依次运送到具有限位装置的平板流水线上，当车体通过流水线运行到视觉检测位置时，平板被下方安装的限位装置控制使其停止，该信号被视觉系统获取，进而进行用户操作选择，视觉系统根据用户的选择进行单工位操作或者全工位操作，在单工位和全工位实时定位操作前必须先进行各个工位定位打孔的准备流程，分别为畸变标定流程、N点标定流程、放大率获取流程和模板制作流程，在单工位实时定位流程和全工位实时定位流程中，通过模板制作中的特征点位置，调节激光传感器的位置，使其逼近到模板制作时的位置，从而得到准确的激光传感器数值，各个工位定位打孔的准备流程分别使用各工位对应的检测部件进行图像和激光传感器测量值的获取和处理，在单工位实时定位流程和全工位实时定位流程中先控制顶部检测部件中的激光传感器进行位置逼近从而得到准确的激光传感器数值，进而计算出车体在非相机面上的偏角，再通过相机获取图像的特征和模板制作时的图像特征计算得到相机面的车体偏角，在各个工位的畸变校正、图像坐标转换时使用对应的偏角进行处理；通过各个工位检测部件的相机获取的图像，进一步计算特征点的物理位置，根据模板制作和实时定位时图像的特征信息和获取的车体三维偏角信息，准确的计算得到打孔点的位置信息和打孔姿态，进而实现精准定位打孔。
[0008]优选地，顶部检测部件包括顶部右侧检测相机，第一顶部右侧光源，第二顶部右侧光源，顶部右侧传感器左右调节装置，顶部右侧传感器前后调节装置，顶部右侧测距传感器，顶部左侧检测相机，第一顶部左侧光源，第二顶部左侧光源，顶部左侧传感器左右调节装置，顶部左侧传感器前后调节装置，顶部左侧测距传感器，顶部前侧传感器左右调节装置，顶部前侧传感器前后调节装置和顶部前侧测距传感器。
[0009]优选地，限位装置包括右前轮前后限位、右前轮左右限位、左前轮前后限位、左前轮左右限位、右后轮左右限位、右后轮前后限位、左后轮前后限位和左后轮左右限位。
[0010]优选地，右侧检测部件包括右前侧测距传感器、右前侧传感器前后调节装置、右前侧传感器上下调节装置、右前侧检测相机、第一右前侧光源、第二右前侧光源、右后侧测距传感器、右后侧传感器前后调节装置、右后侧传感器上下调节装置、右后侧检测相机、第一右后侧光源、第二右后侧光源。
[0011]优选地，左侧检测部件包括左前侧测距传感器，左前侧传感器前后调节装置，左前侧传感器上下调节装置，左前侧检测相机，第一左前侧光源，第二左前侧光源，左后侧测距传感器，左后侧传感器上下调节装置，左后侧传感器前后调节装置，左后侧检测相机，第一左后侧光源和第二左后侧光源。
[0012]优选地，所述相机畸变标定流程用于获取特征面不同角度下的畸变标定文件，所述畸变标定文件用于特征面与相机面呈不同角度时的图像畸变校正。
[0013]优选地，所述打孔机器人N点标定流程用于得到N点标定文件，实现将图像坐标转换为打孔机器人坐标系下的物理坐标。
[0014]优选地，所述放大率获取流程用于得到特征面高度与放大率的一阶多项式关系函数，根据所述关系函数，实现特征面在不同高度时的图像坐标转换，从而得到准确的特征点物理坐标。
[0015]优选地，所述模板制作流程用于得到相机获取的图像处理特征点的位置信息和打孔面上打孔点的位置信息，据此得到特征点和打孔点的位置关系。
[0016]优选地，全工位自动操作流中依次对车体顶部、侧前方和侧后方的左右两侧，一共6个工位依次执行单工位实时定位流程，其中车顶左右两侧工位先执行单工位实时定位流程，完成车顶两侧单工位实时定位流程后，即可获取车体在三维方向上相对于模板制作车体的三个角度，其中左右偏角和相机面内的旋转角度可用于侧面单工位实时定位流程中需要的旋转角度。
[0017]采用本专利技术具有如下的有益效果：
[0018](1)系统方案中，采用机器视觉技术结合高精度传感器，确定不同曲面定位点的位置关系，从而实现车体无特征曲面的高精度定位和打孔机器人打孔操作。
[0019]通过机器视觉技术进行图像特征定位，获取特征点位置和特征面旋转角度。并通过多个高精度传感器获取车体特征面的前后和左右偏角，从而得到车体特征面三维方向的旋转角度。
[0020](2)无特征曲面的定位和打孔机器人打孔：通过特征面的视觉定位和车体特征面三维方向的旋转角度，结合特征面中特征点和打孔点的相对位置关系，在实时定位检测中得到打孔点的位置和打孔姿态，最终控制打孔机器人进行打孔操作。
[0021](3)实时检测中，激光传感器对模板制作时相机面位置的逼近方法。
[0022]激光传感器粗测量，视觉粗定位。实时定位检测中，通过激光传感器获取被测特征面高度，通过视觉系统得到特征点相对于模板制作时特征点的旋转角度和位置偏移量。通过视觉粗定位结果，控制激光传感器在相机面上调整测量位置，使其运行到模板制作时的测量位置，再进行激光传感器的精测量。通过激光传感器精测量结果(获取准确的高度值)，进行视觉对特征面特征信息的精定位。
[0023](4)平面三维旋转平移时，车体曲面的高精度定位方法。
[0024]通过激光传感器获取准确的被测特征面高度值。不同高度使用对应的图像的畸变校正文件进行图像畸变校正。通过不同高度的放大率拟合得到高度与放大率的拟合函数，实时检测定位时根据高度计算放大率。通过放大率，将实时检测中被测面图像特征点像素坐标转换为模板制作图像像素坐标标准下的坐标。通过打孔机器人与相机的N点标定得到N点标定文件，对采集到的车体特征图像通过N点标定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车装配的检测定位系统，其特征在于，包括顶部检测部件、限位装置、左侧检测部件和右侧检测部件，先将车体运送到流水线平板上，车体通过吊机依次运送到具有限位装置的平板流水线上，当车体通过流水线运行到视觉检测位置时，平板被下方安装的限位装置控制使其停止，该信号被视觉系统获取，进而进行用户操作选择，视觉系统根据用户的选择进行单工位操作或者全工位操作，在单工位和全工位实时定位操作前必须先进行各个工位定位打孔的准备流程，分别为畸变标定流程、N点标定流程、放大率获取流程和模板制作流程，在单工位实时定位流程和全工位实时定位流程中，通过模板制作中的特征点位置，调节激光传感器的位置，使其逼近到模板制作时的位置，从而得到准确的激光传感器数值，各个工位定位打孔的准备流程分别使用各工位对应的检测部件进行图像和激光传感器测量值的获取和处理，在单工位实时定位流程和全工位实时定位流程中先控制顶部检测部件中的激光传感器进行位置逼近从而得到准确的激光传感器数值，进而计算出车体在非相机面上的偏角，再通过相机获取图像的特征和模板制作时的图像特征计算得到相机面的车体偏角，在各个工位的畸变校正、图像坐标转换时使用对应的偏角进行处理；通过各个工位检测部件的相机获取的图像，进一步计算特征点的物理位置，根据模板制作和实时定位时图像的特征信息和获取的车体三维偏角信息，准确的计算得到打孔点的位置信息和打孔姿态，进而实现精准定位打孔。2.如权利要求1所述的汽车装配的检测定位系统，其特征在于，顶部检测部件包括顶部右侧检测相机，第一顶部右侧光源，第二顶部右侧光源，顶部右侧传感器左右调节装置，顶部右侧传感器前后调节装置，顶部右侧测距传感器，顶部左侧检测相机，第一顶部左侧光源，第二顶部左侧光源，顶部左侧传感器左右调节装置，顶部左侧传感器前后调节装置，顶部左侧测距传感器，顶部前侧传感器左右调节装置，顶部前侧传感器前后调节装置和顶部前侧测距传感器。3.如权利要求1所述的汽车装配的检测定位系统，其特征在于，限位装置包括右前轮前后限位、右前轮左右限位、左前轮前后限位、左前轮左右限位、右后轮左右限位、右后轮前后限位、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浙泊，林建宇，陈一信，潘凌锋，陈龙威，叶雪旺，余建安，张一航，陈镇元，吴荻苇，
申请(专利权)人：浙江大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：