Montagem de furo escareado combinando estimativa de pose 3D e controle de impedância

CHEN Ping ,  

LEI Xuejun ,  

LI Can ,  

HU Yiliang ,  

CHEN Shuang ,  

摘要

Para atender às necessidades de montagem automática de peças de eixo elíptico longo e peças com furo escareado, e para o problema da montagem compliant de peças em qualquer posição e orientação durante a montagem, foi estudada uma estratégia de montagem compliant que combina visão 3D e percepção de força. No método de posicionamento por visão 3D, propôs-se um algoritmo para estimar a pose de peças com furo escareado: primeiro, realiza-se o pré-processamento dos dados da nuvem de pontos usando segmentação por supervoxels e segmentação planar restrita (Constrained Planar Cuts, CPC), depois a localização do plano é feita por ajuste de plano baseado em consenso de amostras aleatórias ponderadas (Weight-based Random Sample Consensus, WRANSAC), e a posição de montagem é estimada pela extração do contorno do furo escareado e ajuste circular. No método de percepção de força, utiliza-se controle de impedância para realizar a montagem compliant das peças. Os resultados experimentais mostram que o erro médio de distância do algoritmo de ajuste de plano WRANSAC proposto neste artigo é <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M1"><mi mathvariant="normal">Δ</mi><mi>d</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5BF4EC0A-6F08-4b7a-A68A-A48C564023F9-M001.jpg"/><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5BF4EC0A-6F08-4b7a-A68A-A48C564023F9-M001c.jpg"/></alternatives></inline-formula> podendo alcançar 0,09 mm, o erro angular <inline-formula><alternatives><math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" id="M2"><mi mathvariant="normal">Δ</mi><mi>θ</mi></math><graphic specific-use="big" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5BF4EC0A-6F08-4b7a-A68A-A48C564023F9-M002.jpg"/><graphic specific-use="small" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xlink:href="alternativeImage/5BF4EC0A-6F08-4b7a-A68A-A48C564023F9-M002c.jpg"/></alternatives></inline-formula> podendo alcançar 1,8°; no espaço 3D, o erro angular da pose do furo escareado é de 1,0°, permitindo a montagem de peças com folga de ajuste de 0,5 mm. A estratégia de montagem atende aos requisitos de precisão e conformidade para a montagem de furos escareados.

关键词

Peças com furo escareado;Montagem compliant;Estimativa de pose 3D;Controle de impedância

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