基于Kinect标定与喷枪轨迹规划的智能喷漆系统研究

目录

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摘要

第1章绪论

1．1课题研究背景和意义

1．2喷漆机器人发展现状

1．2．1国外发展状况

1．2．2国内喷漆机器人发展现状

1．3三维点云的研究现状及存在的问题

1．4喷漆机器人的轨迹规划研究概述

1．5本文的研究目标和主要工作

第2章Kinect标定

2．1三维深度数据视觉传感器的选取

2．2 Kinect技术简介

2．3 Kinect标定

2．3．1坐标系变换

2．3．2 Kinect标定原理

2．3．3标定过程

2．4喷漆机器人与Kinect空间位姿标定

2．4．1 Kinect与喷漆机器人标定原理

2．4．2基于奇异值分解的位姿标定

2．4．3利用奇异值分解求解旋转矩阵和平移向量

2．4．4 Kinect与喷漆机器人喷枪标定过程

2．5本章小结

第3章三维点云预处理及喷枪轨迹规划研究

3．1三维点云数据的获取及初步滤波处理

3．1．1点云数据的获取

3．1．2点云数据的滤波处理

3．2三维点云匹配

3．2．1三维点云数据配准的概念

3．2．2 RGB图像的特征提取

3．3 SURF算法原理

3．3．1 SURF算法简介

3．3．2 SURF算法匹配效果图

3．4改进的点云匹配算法

3．4．1 RANSAC算法简介

3．4．2基于Sampson加权算子的RANSAC算法

3．4．3改进算法匹配效果

3．5基于点云切片的喷漆机器人喷枪轨迹规划

3．5．1喷漆机器人喷枪运动轨迹生成流程图

3．5．2点云切片的含义

3．5．3点云切片方向的选取与切片厚度的计算方法

3．5．4求取切片与点云Ω的交点集

3．5．5改进的点云切片算法

3．5．6估算数据点法矢量

3．5．7喷漆机器人喷枪空间运动轨迹的生成

3．6法矢量及轨迹规划结果

3．7本章小结

第4章智能喷漆系统的设计与实现

4．1系统硬件设计

4．1．1系统硬件的选取

4．1．2硬件设计方案

4．2系统软件设计

4．3操作流程

4．3．1安装程序运行需要的软件

4．3．2 Kinect坐标系与机器人坐标系标定

4．3．3轨迹生成

4．4实际喷漆效果

4．5本章小结

5．1全文总结

5．2展望

参考文献

致谢