大型自由曲面零件的机器人视觉快速定位方法

来源：计算机集成制造系统杂志2021年第7期北京时间：

作者：林俊义,吴雷,杨梅英,张雪枫,江开勇

单位：华侨大学厦门市数字化视觉测量重点实验室/福建省特种能场制造重点实验室

摘要：针对大型自由曲面零件缺少规则特征导致定位成本高、效率低且精度难以保证的问题,提出一种机器人视觉快速定位方法。设计了自适应分辨率的超体素聚类算法,对不同模型点云进行均匀分割;提出以分块质心点的曲率、夹角以及快速点特征直方图(FPFH)描述子为依据,快速识别出完整CAD模型点云与局部测量数据的重叠区域并求解粗配准矩阵。改进了分支定界(BNB)嵌套迭代最近点(ICP)算法,提出基于关键点的快速精配准方法。以冲压件为对象进行实验验证,结果表明本方法节省了30%以上的配准时间,并显著提高了配准精度,能够解决大型自由曲面零件的定位难题。

关键词：自由曲面零件,机器人视觉定位,分块,质心点,重叠区域,关键点

基金资助：国家科技支撑计划资助项目(2015BAF24B01);福建省产学研资助项目(2019H6016);福建省引导性资助项目(2017H0019);泉州市科技计划资助项目(2015Z127)。