【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人视觉引导与自动化装配领域，提供一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法。
技术介绍
1、飞机装配中许多结构件大量使用铆钉或螺钉连接固定，出于密封、防腐或紧固要求，需要粘接涂有密封胶的胶帽。密封胶由基膏和硫化膏双组份混炼制成，混炼后有适用期限且每次混炼需要一定制备时间；注胶为手工操作，可能出现拉丝、密封帽内部空心、注胶量无法准确控制和统计等问题；密封帽注胶后不便于拾取，且安装数量和位置较多，依靠手眼操作无法避免错漏装。当前工作模式存在准备周期长、工作强度大、安装效率低、质量问题多，还会造成胶料浪费及环境污染等问题。
技术实现思路
1、本专利技术目的是提供一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，以解决上述问题。
2、本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
3、一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，包括以下步骤：
4、通过线激光相机对含铆钉结构件的表面进行图像采集；
5、对采集到的图像进行预处理，将铆钉端部区域与铆钉根部区域分开，通过端部拟圆直径、根部拟圆直径以及端根部垂直差，判定铆钉类别；
6、对端部圆心坐标进行坐标变换，解算出目标在机器人坐标系下的空间坐标，通过根部区域解算出含铆钉结构件表面的机器人补偿角度；
7、机器人按照铆钉类型在胶帽整列机的对应位置进行胶帽拾取，并在自动注胶系统处完成该类型胶帽的定量注胶；
8、利用机器人空间坐标与机器
9、所述对采集到的图像进行预处理，包括以下步骤：
10、对预设图像进行搜索范围限制，将超出识别区域的图像部分进行滤除，完成图像去噪；
11、将去噪处理后的图像按单次扫描宽度进行阈值分割，利用模板匹配方式在待检测结构件的深度图中检索感兴趣区域，并进行目标裁剪；
12、将裁剪后的各个铆钉的深度图像素值作为z坐标进行缩放，得到对应的点云模型；
13、使用无监督的密度聚类对点云进行筛选，将铆钉根部矩形区域和铆钉端部区域分开。
14、所述通过端部拟圆直径、根部拟圆直径以及端根部垂直差，判定铆钉类别，包括以下步骤：
15、对铆钉端部区域的点云数据进行拟圆化处理，进而得到端部拟圆直径r；
16、对铆钉根部区域的点云数据进行拟圆或拟六边形直径处理，得到根部直径r；
17、通过计算端部拟圆圆心与根部拟圆圆心的垂直差计算预估铆钉或螺钉的目标高度h；
18、在样本库中检索胶帽类型参数rn、rn、hn，并与检测值r、r、h进行比较，匹配与之相同的胶帽类型。
19、所述对端部圆心坐标进行坐标变换，解算出目标在机器人坐标系下的空间坐标，具体为：
20、定义机器人坐标矩阵r＝{x，y，z}，目标端部中心坐标矩阵c＝{x，y，z}，按照线性关系构建如下方程：
21、
22、通过解算得到线性变换矩阵a和b，如下所示：
23、
24、通过识别目标的端部拟圆圆心坐标，通过坐标变换得到与之目标相匹配的机器人位置坐标。
25、所述通过根部区域解算出含铆钉结构件表面的机器人补偿角度，具体为：
26、使用根部矩形区域的xz点云建立x-z坐标系，进行线性回归拟合，解算出y方向的机器人补偿角度ry；使用根部矩形区域的yz点云建立y-z坐标系，进行线性回归拟合，解算出x方向的机器人补偿角度rx，z方向的机器人补偿角度rz始终为0。
27、本专利技术具有以下有益效果及优点：
28、1、本专利技术将视觉检测与机器人控制相结合，以自动化方式实现微曲面结构件铆钉的自动识别、分类拾取、定量注胶和定位安装全流程生产装配过程。
29、2、本专利技术解决了胶帽注胶安装过程中易出现的拉丝、滴漏、空心、错漏装等问题。
30、3、本专利技术既可以减少混炼时间、避免胶料浪费，又提高整体工作效率、提高装配质量，同时还保证了作业环境的清洁和环保。
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1.一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，所述对采集到的图像进行预处理，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，所述通过端部拟圆直径、根部拟圆直径以及端根部垂直差，判定铆钉类别，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，所述对端部圆心坐标进行坐标变换，解算出目标在机器人坐标系下的空间坐标，具体为：
5.根据权利要求1所述的一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，所述通过根部区域解算出含铆钉结构件表面的机器人补偿角度，具体为：
【技术特征摘要】
1.一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，所述对采集到的图像进行预处理，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种飞机多铆钉结构件胶帽自动拾取与自动安装控制方法，其特征在于，所述通过端部拟圆直径、根部拟圆直径以及端根部垂直...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜劲松，张清石，王伟，杨旭，崔维华，李祥，姜宇，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：
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