基于双目视觉的并联机构末端位姿测量方法的研究

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1、硕士学位论文↑（宋体小1号字加粗）基于双目视觉的并联机构末端位姿测量方法的研究↑（黑体2号字）RESEARCHONTHEPOSITIONMEASUREMENTOFPARALLELMECHANISMBASEDONBINOCULARVISION↑（TimesNewRoman2号字加粗，题目太长时可用小2号字）武立亚（宋体小2号字加粗）哈尔滨工业大学2015年12月宋体、TimesNewRoman小2号字加粗）国内图书分类号：TP242学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文基于双目视觉的并联机构末端位姿测量方法的研究硕士研究生：武立亚导师：王昕教授申请学位：工学硕

2、士学科：机械工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TP242U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEPOSITIONMEASUREMENTOFPARALLELMECHANISMBASEDONBINOCULARVISION↑（TimesNewRoman2号字加粗，题目太长时可用小2号字）Candidate：WuLiyaSupervisor：Prof.WangXinAcademicDegreeAppliedfor：MasterDe

3、greeofEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December，2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要在并联机构运动的研究中，位姿是最重要参数之一，但是实际中，因为制造水平的限制，并联平台的位姿精度不太理想，而研究人员需要实时掌握并联机构的位姿信息。在各种位姿测量方法中，有一个前景的研究方法是通过视觉技术对并联机构进行观测，即

4、运用视觉理论获得观测物体的空间位姿。机器视觉的结合应用于实际测量，可以得到实现实时性和高效性。本课题以3-PSS/S并联机构为研究对像，对其进行动平台位姿测量，并且力求实现在线，动态，高效的测量。首先分析3-PSS/S并联机构的运动原理，建立测量模型，基于双目视觉原理搭建测量系统。初步确定基于目标物坐标的并联机构末端位姿的求解算法。然后研究双目立体视觉的图像处理，其中双目立体视觉相机的标定，为后续测量打下基础，图像的预处理用于图像的初步分析。之后研究了基于Zernike矩的图像亚像素定位方法，此方法有利于提高测量精度。实验证明本文采用的亚像素提取方法确实能获得较高的精度。之后进行基于目标

5、物的并联平台空间位姿获取方法的研究，就目标物分布和并联平台位姿求解进行分析，最后提出采用四个点特殊布置的方案，此四个目标物的世界坐标求解位姿的过程简单实用。最后利用激光跟踪仪对动平台进行测量，对比两种不同测量方法，验证双目视觉测量方法具有较高精度。关键词：并联机构；测量；双目视觉；Zernike矩；四目标物法-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文ABSTRACTParallelRobotisusedwidelyinindustry.However,becauseofthelimitationofthemanufacturinglevel,thepositionandattitudeofth

6、eparallelplatformarenotideal.Thusresearchersneedtograspthepositionandattitudeinformationofparallelrobotinrealtime.Researchershaveappliedvariousmethodstorealizeposemeasurement.Besideofthetraditionalsensormethod,thereisanewvisualtechnologytoobservetherobot.Itisusedtoobtainthespacepositionoftheobjec

7、t,inwhichresearcherscaneasilytoobtaintheobservationobject`sposition.Thecombinationofmachineandvisionisprovedtobetimesavingandhighefficiency.Inthisthesis,thekinematicalprincipleandkinematicscharacteristicof3-PSS/Sparall