[发明专利]飞机蒙皮移动机器人制孔视觉定位及检测方法

权利要求书

1.飞机蒙皮移动机器人制孔视觉定位及检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：对安装在移动机器人的末端法兰上的双目相机的标定双目相机通过不同角度对标准标定板进行拍摄，获得双目相机的内参、外参以及双目相机之间的位姿关系，完成双目相机的标定；

步骤二：双目相机与移动机器人的标定

通过上述标定的双目相机对双目视觉检测标定板进行拍摄，获得双目视觉检测标定板的特征点在相机坐标系上的位姿，并用激光跟踪仪建立相机坐标系与机器人法兰坐标系之间的位姿关系，通过已知的机器人法兰坐标系与机器人坐标系的位姿关系，获得相机坐标系与机器人坐标系的位姿关系，完成双目相机与移动机器人的标定；

步骤三：匹配模板的建立

通过标定后的双目相机对飞机蒙皮上的参考基准孔的特征点进行拍摄，图片经过图像处理后建立成匹配模板；

步骤四：机器人坐标系与飞机坐标系的位姿关系建立

再次通过双目相机对飞机蒙皮上的基准孔特征点进行拍摄，并通过相机坐标系与机器人坐标系的位姿关系，建立机器人坐标系与飞机坐标系之间的位姿关系；

步骤五：制孔

将移动机器人的末端执行器移动至飞机蒙皮的基准孔位置进行拍摄，获得的基准孔的特征点与匹配模板进行匹配，经过参数判断确定特征点是否满足要求，满足要求的即可以基准孔为基准进行制孔；

步骤六：锪窝深度检测

制孔后，通过末端执行器侧端上安装的检测相机对飞机蒙皮上的加工孔进行拍摄，识别加工孔的内径与外径进而计算出锪窝深度，经过参数判断确定锪窝深度是否满足要求。

2.如权利要求1所述的飞机蒙皮移动机器人制孔视觉定位及检测方法，其特征在于，所述相机坐标系与机器人法兰坐标系的位姿关系的约束条件：

3.如权利要求1所述的飞机蒙皮移动机器人制孔视觉定位及检测方法，其特征在于，建立匹配模板的图片要选择清晰完整的图片，经过图片矫正、仿射变换、图片预处理、阈值处理和Blob分析将特征区域分割出来，经高斯滤波、形态学分析、增加对比度、边缘检测、XLD分析后建立匹配模板。

4.如权利要求1所述的飞机蒙皮移动机器人制孔视觉定位及检测方法，其特征在于，所述匹配模板的匹配采用图像金字塔分层搜索策略。

5.如权利要求1所述的飞机蒙皮移动机器人制孔视觉定位及检测方法，其特征在于，制孔时拍摄的基准孔的图片经过图片矫正、ROI分析，将特征区域分割出来，通过高斯滤波滤除图像中的白噪声，并通过增强对比度强化边缘轮廓后与匹配模板匹配。

6.如权利要求1所述的飞机蒙皮移动机器人制孔视觉定位及检测方法，其特征在于，机器人法兰坐标系与机器人坐标系的位姿关系模型为：

^bP_x＝Trans_x-^fP_y(cos(A)*sin(B)-cos(C)*sin(A)*sin(B))+^fP_z*(sin(A)*sin(C)+cos(A)*cos(C)*sin(B))+^fP_x*cos(B)*cos(C)

^bP_y＝Trans_y+^fP_y(cos(A)*cos(C)+sin(A)*sin(B)*sin(C))+^fP_z*(cos(C)*sin(A)-cos(A)*sin(B)*sin(C))+^fP_x*cos(B)*sin(C)

^bP_z＝Trans_z-^fP_x*sin(B)+^fP_z*cos(A)*cos(B)+^fP_y*cos(B)*sin(A)。