機(jī)器視覺(jué)與自動(dòng)化中心成立
來(lái)源：www.dyhbzj.cn2021年12月29日熱度：286
【中心簡(jiǎn)介】
機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)與自動(dòng)化中心響應(yīng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)對(duì)視覺(jué)檢測(cè)與自動(dòng)化技術(shù)的迫切要求而籌建成立，在位置姿態(tài)測(cè)量，表面尺寸測(cè)量，形面質(zhì)量控制，過(guò)程監(jiān)控與測(cè)量等領(lǐng)域可提供技術(shù)服務(wù)和一整套解決方案。
主要研究方向包括：
1、 視覺(jué)計(jì)算方法：?jiǎn)蜗鄼C(jī)位置姿態(tài)測(cè)量，立體視覺(jué)，編碼結(jié)構(gòu)光，激光三角法，光場(chǎng)三維重建，偏折術(shù)、視覺(jué)控制等。
2、機(jī)器視覺(jué)關(guān)鍵技術(shù)：成像系統(tǒng)，圖像處理，特征檢測(cè)，特征識(shí)別，特征分類(lèi)，視覺(jué)伺服等。
【科研團(tuán)隊(duì)】
機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)與自動(dòng)化中心由香港科技大學(xué)、上海交通大學(xué)和上海大學(xué)的專(zhuān)家學(xué)者共同組建，其中教授2名，副教授1名，視覺(jué)工程師8人。
【研究方向】
機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)與自動(dòng)化中心發(fā)揮自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì)專(zhuān)注于產(chǎn)品研發(fā)。目前，正在研發(fā)的產(chǎn)品有：
1、便攜式大場(chǎng)景光學(xué)三坐標(biāo)
針對(duì)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)對(duì)零部件高精度三維測(cè)量的需求，本產(chǎn)品通過(guò)高品質(zhì)的相機(jī)成像系統(tǒng)和不同類(lèi)型無(wú)線測(cè)頭的組合，構(gòu)成了便攜式3D測(cè)量解決方案，能夠勝任以下任務(wù)：1）隱蔽點(diǎn)及隱蔽幾何特征的三維測(cè)量；2）自由曲面的三維測(cè)量；3）空間多點(diǎn)的三維動(dòng)態(tài)跟蹤測(cè)量。典型應(yīng)用領(lǐng)域包括：在機(jī)床上對(duì)大型薄壁件進(jìn)行三維測(cè)量、飛機(jī)工裝、夾具的檢測(cè)；大型葉片的葉型測(cè)量、大型鑄造零件的測(cè)量、大型船體模具的測(cè)量；機(jī)器人重復(fù)定位精度的檢測(cè)、機(jī)器人空間運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量。
2、機(jī)器人3D視覺(jué)引導(dǎo)的散堆件拾取系統(tǒng)
3D視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)能夠感知3D工作場(chǎng)景，定位目標(biāo)工件，確定機(jī)器人操作位置和軌跡，提升機(jī)器人的柔性和可靠性，幫助機(jī)器人勝任更復(fù)雜的工作（自動(dòng)化組裝、材料處理、裝配等）。機(jī)器人3D視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工示教和復(fù)雜的工件定位裝置相比，大大提升了生產(chǎn)效率，降低了成本。該系統(tǒng)能夠勝任以下任務(wù)：1）拆垛：不局限于單一尺寸產(chǎn)品固定擺放規(guī)律的拆垛任務(wù)，即使對(duì)于不同尺寸無(wú)固定規(guī)律的產(chǎn)品拆垛亦可自動(dòng)識(shí)別定位；2）箱柜取放，零件散亂堆放的箱柜，實(shí)現(xiàn)任意形狀工件的三維識(shí)別，即使存在遮擋、姿態(tài)移動(dòng)也可高速、高精度的識(shí)別；3）上下料，可對(duì)任意形狀姿態(tài)的零件進(jìn)行排序、安放。
更多信息請(qǐng)見(jiàn)科研成果。
3、工業(yè)機(jī)器人位姿測(cè)量與標(biāo)定系統(tǒng)
目前，機(jī)器人應(yīng)用于自由曲面加工的需求愈加突出，例如：葉片機(jī)器人磨削，船用螺旋槳的機(jī)器人銑削。與傳統(tǒng)點(diǎn)位加工不同，復(fù)雜曲面產(chǎn)品制造具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能指標(biāo)精度高、連續(xù)軌跡運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn)，對(duì)工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、性能、動(dòng)作流程和可靠性等都提出了更高的要求。特別是在絕對(duì)軌跡精度方面，串聯(lián)式的工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)安裝誤差和加工剛性都帶來(lái)了加工過(guò)程的軌跡精度下降，因此位姿測(cè)量與標(biāo)定系統(tǒng)對(duì)保證制造過(guò)程精度具有重要意義。
系統(tǒng)組成：硬件：該系統(tǒng)的主要硬件有：兩個(gè)工業(yè)相機(jī)（如圖1（a）），主動(dòng)光立體標(biāo)靶（如圖1（b）），工控機(jī)（如圖1（c））,標(biāo)定標(biāo)靶（相機(jī)標(biāo)定標(biāo)靶+特征標(biāo)靶，如圖1（d））。軟件：標(biāo)定，測(cè)量及機(jī)器人控制軟件平臺(tái)（手眼標(biāo)定，立體標(biāo)靶標(biāo)定，系統(tǒng)測(cè)量精度評(píng)價(jià)，測(cè)量測(cè)試，圖像采集及測(cè)量，機(jī)器人控制）如圖2所示。測(cè)量深度范圍：500mm~3000m，測(cè)量視場(chǎng)見(jiàn)表1。該系統(tǒng)能夠勝任以下任務(wù)：1）機(jī)器人位置姿態(tài)的實(shí)時(shí)測(cè)量；2）機(jī)器人視覺(jué)伺服；3）機(jī)器人參數(shù)標(biāo)定；4）機(jī)器人軌跡姿態(tài)性能特性評(píng)定。
圖1 系統(tǒng)硬件組成
圖2 軟件平臺(tái)界面
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測(cè)量距離/m |
視場(chǎng)大小 |
測(cè)量距離/m |
視場(chǎng)大小/mm |
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0.5 |
408*552 |
2.0 |
1631*2206 |
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1.0 |
816*1103 |
2.5 |
2038*2782 |
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1.5 |
1223*1656 |
3.0 |
2446*3312 |
表 1 相機(jī)視場(chǎng)范圍
