一種基于多線結構光視覺引導的工業機器人定位方法*

俞 雋，李瀧杲，李 根，主 逵

（1.南京航空航天大學機電學院，南京210016；2.深圳市勁拓自動化設備有限公司，深圳 5181021）

工業機器人以其效率高、環境適應性強以及具有較高穩定性等特點，配合各種末端執行器被廣泛應用在裝配定位、自動鉆鉚、檢測探傷、噴涂等飛機裝配作業中[1]。對于機器人的多數應用場景而言，需要確定目標對象的位姿才能完成相關作業，傳統的工業機器人定位方法是通過離線編程或示教實現，這種方法嚴格限定了目標工件的起始和終止位姿，只能機械地重復提前規劃好的路徑，無法滿足柔性智能裝配系統的要求[2]。特別地，在飛機裝配領域中，部分曲面復合材料膠結件具有弱紋理且無明顯定位特征點等特征都需要新的技術手段引導機器人進行定位工作。

機器視覺技術通過非接觸測量手段，獲取目標特征信息并對其進行處理，能夠實時地對目標或環境的變化做出響應，將其與機器人相集成，提高了機器人的環境感知能力和靈活性，減少了機器人離線編程所占用時間，成為工業機器人智能化發展中被廣泛研究和應用的技術手段[3]。翟敬梅等[4]在工件上方安置相機，采用二維視覺引導系統的方式實現工業機器人的定位抓取，但只能進行水平傳送定位，無法應用于三維定位場景；Ulrich[5]采用單目攝像機對三維目標進行識別定位和姿態識別，該方法沒有選用灰度和物體表面紋理作為特征，因此只適合工業環境中特定的金屬工件識別；……