基于模糊综合评价的疲劳驾驶检测算法研究 被引量：22

1

作者 潘志庚 刘荣飞 张明敏 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2954-2963,共10页

疲劳驾驶是引发交通事故的一个主要原因,对驾驶员疲劳驾驶做出准确、有效的检测和预防,具有重要的社会意义.在研究比较了前人工作的基础上,设计了一种基于机器视觉,图像处理的驾驶员疲劳检测机制.首先将传来的连续帧图像(视频)利用 Adab... 疲劳驾驶是引发交通事故的一个主要原因,对驾驶员疲劳驾驶做出准确、有效的检测和预防,具有重要的社会意义.在研究比较了前人工作的基础上,设计了一种基于机器视觉,图像处理的驾驶员疲劳检测机制.首先将传来的连续帧图像(视频)利用 Adaboost 算法进行人脸检测,根据人脸“三庭五眼”的分布特征分割出大致的人眼区域.在人眼定位过程中,采用 OSTU 阈值分割,非线性点运算和积分投影等预处理消除眉毛,并利用模糊综合评价算法对眼睛矩形区域的长宽比、拟合椭圆面积、瞳孔黑色素所占比例这 3 个影响因子进行分析,判别出眼睛的睁开闭合状态.最后根据 PERCLOS 原理对驾驶员的疲劳状态做出检测.实验结果表明,所提算法能够准确地判别出眼睛的睁闭状态及对驾驶员的疲劳状态的检测,具有较高的准确性和实用性. 展开更多

关键词 疲劳驾驶 人脸检测 人眼定位 模糊综合评价 PERCLOS

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基于人眼信息特征的人体疲劳检测 被引量：11

2

作者 罗元 云明静 +1 位作者 王艺 赵立明 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第7期2098-2102,共5页

人眼状态是反映疲劳程度的重要指标,头部姿势变化、光线等因素对人眼定位造成很大影响,从而影响人眼状态识别以及疲劳检测的准确性,为此提出了一种利用级联卷积神经网络通过检测人眼6个特征点来识别人眼状态进而识别人体疲劳的方法。首... 人眼状态是反映疲劳程度的重要指标,头部姿势变化、光线等因素对人眼定位造成很大影响,从而影响人眼状态识别以及疲劳检测的准确性,为此提出了一种利用级联卷积神经网络通过检测人眼6个特征点来识别人眼状态进而识别人体疲劳的方法。首先,一级网络采用灰度积分投影结合区域—卷积神经网实现人眼的检测与定位;然后,二级网络将人眼图片进行分割后采用并联子卷积系统进行人眼特征点回归;最后,利用人眼特征点计算人眼开闭度识别当前人眼状态,并根据单位时间闭眼百分比(PERCLOS)准则判断人体疲劳状态。实验结果表明,利用所提方法实现了在归一化误差为0.05时,人眼6特征点的平均检测准确率为95.8%,并根据模拟视频帧的PERCLOS值识别疲劳状态验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 灰度积分投影 卷积神经网络 人眼定位 人眼状态识别 疲劳检测

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小型无人机载大视场复眼相机光学系统设计 被引量：10

3

作者 于晓丹 张远杰 +2 位作者 王元元 许黄蓉 鱼卫星 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期17-24,共8页

针对小型无人机载大视场光学成像观测需求,设计了一款仿生复眼大视场微小型相机.该相机光学系统总焦距为4mm,F数为4,视场角可达106°,在500m的飞行高度分辨率可达0.5m.所设计系统由曲面排布的微透镜阵列、光学像面变换子系统、图像... 针对小型无人机载大视场光学成像观测需求,设计了一款仿生复眼大视场微小型相机.该相机光学系统总焦距为4mm,F数为4,视场角可达106°,在500m的飞行高度分辨率可达0.5m.所设计系统由曲面排布的微透镜阵列、光学像面变换子系统、图像接收和数据采集处理单元三部分组成.仿生复眼中的子透镜采用双胶合透镜组合以减小系统像差,相邻子透镜在满足视场一定重叠率的前提下,可允许相邻多达7个子透镜同时对地面目标进行成像,达到目标定位和测速的目的.仿真结果表明无人机载大视场复眼相机系统在给定的公差范围内像质满足要求,每个通道的光学畸变可控制在1.2%以下. 展开更多

关键词 复眼 大视场 透镜阵列 光学设计 公差分析 目标定位

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基于DSP的疲劳驾驶视觉检测与预警系统设计 被引量：9

4

作者 王欣 吴键 +1 位作者 孙涵 周建荣 《测试技术学报》 2020年第6期506-513,共8页

针对在实际环境中疲劳驾驶检测系统对于实时性和准确性的要求,设计了一个基于DSP的疲劳驾驶视觉检测与预警系统.系统首先利用CMOS摄像头MT9V034采集驾驶员的图像,然后通过AdaBoost算法在图像中检测出人脸,并在检测到的人脸区域对驾驶员... 针对在实际环境中疲劳驾驶检测系统对于实时性和准确性的要求,设计了一个基于DSP的疲劳驾驶视觉检测与预警系统.系统首先利用CMOS摄像头MT9V034采集驾驶员的图像,然后通过AdaBoost算法在图像中检测出人脸,并在检测到的人脸区域对驾驶员的人眼进行定位.最后,在对人眼图像特征分析的基础上使用统计学的方法实现眼睛闭合度的计算,从而检测出驾驶员的疲劳程度并进行预警.实验表明,与传统的疲劳检测方法相比,本系统在一定程度上提高了疲劳检测的实时性和准确性,适合应用在实际行驶过程中. 展开更多

关键词 疲劳驾驶 机器学习 人脸检测 人眼定位 嵌入式系统

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基于人眼特征的疲劳驾驶检测技术研究 被引量：8

5

作者 闫保中 王晨宇 王帅帅 《应用科技》 CAS 2020年第1期47-54,共8页

针对目前疲劳驾驶检测技术无法很好地平衡算法准确性和实时性的问题,本文在人脸特征点定位方面采用了实时性较好的基于回归的局部二值特征法(LBF算法)。同时为了提高检测精度,改进了该算法的初始化策略。并且在建立LBF随机森林时使用归... 针对目前疲劳驾驶检测技术无法很好地平衡算法准确性和实时性的问题,本文在人脸特征点定位方面采用了实时性较好的基于回归的局部二值特征法(LBF算法)。同时为了提高检测精度,改进了该算法的初始化策略。并且在建立LBF随机森林时使用归一化的像素特征取代原始特征,从而提升分类效果。通过眼部宽高比检测人眼闭合程度,并提出将人眼视线方向应用于疲劳驾驶检测算法中,判断注意力是否分散,以便在驾驶员陷入深度疲劳之前对其预警。利用上述得到的多特征综合检测疲劳程度,实验结果表明该技术提高了算法的准确性。 展开更多

关键词 疲劳驾驶 LBF算法 随机森林 眼部信息 PERCLOS值 瞳孔定位 视线方向 分神检测

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基于机器视觉的菠萝自动去眼方法与试验

6

作者 刘安稳 谢方平 +2 位作者 向阳 李亚军 雷翔茗 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期80-89,共10页

菠萝加工过程中的去眼作业目前主要依赖人工手动操作,劳动成本高且作业效率低。为实现自动化菠萝去眼作业,该研究运用YOLOv5目标检测算法对菠萝眼进行快速识别,将所有角度相差90o的两张图片作为一组进行立体匹配分析以获取菠萝眼的三维... 菠萝加工过程中的去眼作业目前主要依赖人工手动操作,劳动成本高且作业效率低。为实现自动化菠萝去眼作业,该研究运用YOLOv5目标检测算法对菠萝眼进行快速识别,将所有角度相差90o的两张图片作为一组进行立体匹配分析以获取菠萝眼的三维位置信息。通过旋转菠萝和轴向移动去眼刀具将专用去眼刀具依次对准每一个菠萝眼并快速去除。试验结果表明:YOLOv5目标检测算法对菠萝眼识别效果良好,验证集的准确率、召回率和平均精度均值均高于96%;菠萝眼实际中心与探针刺入位置的平均误差为1.01 mm,最大误差为2.17 mm,均方根误差为1.09 mm;菠萝眼的完全去除率为89.5%、不完全去除率为6.2%,漏检率为4.3%,单个菠萝去眼时间为110.9 s,基本满足自动化去眼作业需要。研究结果可为菠萝自动去眼机研发提供技术参考。 展开更多

关键词 农业机械 机器视觉 设计 菠萝眼 YOLOv5 三维定位

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眼针穴区与眼周腧穴的区别和联系

7

作者 张天一 海英 《中医药临床杂志》 2024年第4期616-620,共5页

眼针疗法适应症广泛,尤擅于中风、眩晕、头痛等神经系统疾病的治疗,且疗效显著。但目前对眼针疗法的研究大部分只是针对眼针的理论阐释,治疗疾病范围和针刺疗效情况等方面,缺乏与眼周腧穴的比较和联系研究。通过查阅文献,分别从经络理论... 眼针疗法适应症广泛,尤擅于中风、眩晕、头痛等神经系统疾病的治疗,且疗效显著。但目前对眼针疗法的研究大部分只是针对眼针的理论阐释,治疗疾病范围和针刺疗效情况等方面,缺乏与眼周腧穴的比较和联系研究。通过查阅文献,分别从经络理论,定位主治,针刺手法和现代研究四方面进行分析眼针穴区与眼周腧穴的区别与联系,为眼针结合眼周腧穴的临床应用提供参考。 展开更多

关键词 八区八穴 眼周腧穴 眼针 穴位定位

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基于深度神经网络的视线跟踪技术研究 被引量：4

8

作者 毛云丰 沈文忠 滕童 《现代电子技术》 北大核心 2020年第16期39-43,共5页

视线跟踪是人机互动技术中重要的组成部分,可以广泛地应用在机器人、手机、笔记本等设备中。针对传统方法在低分辨率图像上的准确率不高和设计步骤繁琐等问题,提出一种基于深度神经网络的视线跟踪算法。利用卷积神经网络,能快速且准确... 视线跟踪是人机互动技术中重要的组成部分,可以广泛地应用在机器人、手机、笔记本等设备中。针对传统方法在低分辨率图像上的准确率不高和设计步骤繁琐等问题,提出一种基于深度神经网络的视线跟踪算法。利用卷积神经网络,能快速且准确地定位输入图片上的人眼区域和虹膜中心位置,再利用多项式拟合估计视线方向。实验结果表明,该算法在MPIIGaze数据库中对虹膜中心和眼角位置的标定有着98%的准确性,在Swith数据库中对视线的估计准确率达到了90%左右,证明了该算法在低分辨率图像上有着良好的可行性。 展开更多

关键词 视线跟踪 深度神经网络 人眼定位 虹膜中心 多项式拟合 视线方向估计

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改进的Hough与梯度直方图的人眼定位算法 被引量：4

9

作者 蒋丹丹 冯晓毅 《电子设计工程》 2014年第21期127-130,共4页

针对民用航空器飞行中,实时监控机组座舱行为的疲劳检测系统的快速、精确、低计算量的需求,提出了一种基于Hough、梯度直方图结合的算法:利用Adaboost算法检测人脸之后,运用Hough变换进行人眼初检测,再利用提出的简化梯度直方图特征进... 针对民用航空器飞行中,实时监控机组座舱行为的疲劳检测系统的快速、精确、低计算量的需求,提出了一种基于Hough、梯度直方图结合的算法:利用Adaboost算法检测人脸之后,运用Hough变换进行人眼初检测,再利用提出的简化梯度直方图特征进行人眼的精确定位。算法将目标区域的简化梯度直方图特征送入SVM分类器,对Hough检测后存在的多个"可能圆"进行筛选,剔除Hough检测中的非人眼圆。实验对比结果表明,改进的人眼定位结合算法能够快速的检测人眼,同时粗定位缩小了Hough圆检测的范围,减小了计算量,缩短了算法运行时间,SVM和改进的梯度信息提高了定位的准确率,并且检测结果稳定、鲁棒性好。 展开更多

关键词 民用航空器 疲劳检测系统 人眼定位 改进的结合算法 Hough圆检测 梯度直方图 SVM

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驾驶人眼睛定位与跟踪算法的研究 被引量：2

10

作者 张伟 成波 张波 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期889-893,共5页

通过机器视觉技术对眼睛动作和视线转移特征的分析可实现驾驶人警觉状态的有效估计,但实际行车过程中驾驶人面部姿态的不确定性变化对眼睛定位算法提出了严峻挑战。本文中在采用主动形状模型算法对面部区域进行配准的基础上,提出运用Luc... 通过机器视觉技术对眼睛动作和视线转移特征的分析可实现驾驶人警觉状态的有效估计,但实际行车过程中驾驶人面部姿态的不确定性变化对眼睛定位算法提出了严峻挑战。本文中在采用主动形状模型算法对面部区域进行配准的基础上,提出运用Lucas-Kanade光流进行全局跟踪,并采用基于自商图的Meanshift算法进行局部校准的跟踪策略。实验结果表明,Meanshift算法的局部极值化能力能有效消除Lucas-Kanade光流跟踪中的误差积累,有效提高了人眼定位与跟踪精度。 展开更多

关键词 行车安全 人眼定位 人眼跟踪 机器视觉

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基于眼动和嘴部跟踪的驾驶员疲劳状态检测及提醒系统 被引量：1

11

作者 刘佳 《青海科技》 2022年第4期203-208,共6页

因疲劳驾驶而引发的交通事故的发生率呈上升趋势,为了保障驾乘者的安全,疲劳驾驶提醒技术受到越来越多的关注。文章主要是通过对驾驶员眼睛状态信息的采集与识别,将识别信息进行提取判断。首先系统判断驾驶员的状态,把信息传递给单片机... 因疲劳驾驶而引发的交通事故的发生率呈上升趋势,为了保障驾乘者的安全,疲劳驾驶提醒技术受到越来越多的关注。文章主要是通过对驾驶员眼睛状态信息的采集与识别,将识别信息进行提取判断。首先系统判断驾驶员的状态,把信息传递给单片机,由单片机进行分析并处理,发出对应信号控制报警单元,显示屏中红灯亮起且蜂鸣器给予声音警报,以提醒驾驶员。其次系统通过对驾驶员状态的持续提取,来判断其是否恢复正常状态,没有恢复则反复提醒。同时为了提高判断准确性,增加嘴部状态识别,综合判断驾驶员疲劳状态。设计的系统主要由图像采集、电源模块、单片机模块、报警模块四部分组成。 展开更多

关键词 实时监测 疲劳驾驶 人脸检测 眼睛定位

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基于肤色特征和遗传算法的人眼瞳孔定位算法

12

作者 郝明刚 董秀成 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2012年第7期2754-2757,2762,共5页

提出了一种单目摄像头下定位人眼瞳孔的方法,分为人脸区域检测、人眼区域检测、瞳孔中心定位三个阶段。在人脸区域检测阶段,利用人脸的肤色和唇色在不同色度空间下的特性,结合区域增长的方法分割出人脸区域;在人眼区域检测阶段,利用定... 提出了一种单目摄像头下定位人眼瞳孔的方法,分为人脸区域检测、人眼区域检测、瞳孔中心定位三个阶段。在人脸区域检测阶段,利用人脸的肤色和唇色在不同色度空间下的特性,结合区域增长的方法分割出人脸区域;在人眼区域检测阶段,利用定位出的人脸区域,根据先验知识缩小搜索区域,再结合遗传算法搜索眼部区域;最后利用圆的几何性质定位瞳孔中心。实验结果证明了本算法在复杂背景和头部偏转情况下的有效性。 展开更多

关键词 人脸区域 色度空间 区域增长 眼部区域 遗传算法 定位瞳孔

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基于肤色的人脸眼部区域图像自动分割方法

13

作者 刘祥楼 段萍 +1 位作者 杨龙 张明 《自动化与仪器仪表》 2013年第5期140-142,共3页

眼睛是人脸特征最主要的构成部分。基于眼部特征的人脸检索不仅可以提高人脸识别和检测的速度,而且能够降低识别算法的复杂度。要提取眼睛特征,首先要检测眼睛并提取眼睛区域图像,本文选择了一种基于肤色的人脸眼部区域图像自动分割方... 眼睛是人脸特征最主要的构成部分。基于眼部特征的人脸检索不仅可以提高人脸识别和检测的速度,而且能够降低识别算法的复杂度。要提取眼睛特征,首先要检测眼睛并提取眼睛区域图像,本文选择了一种基于肤色的人脸眼部区域图像自动分割方法。直接对彩色人脸图像利用YCbCr空间下肤色的色度与亮度的相关性将眼睛位置定位出来,再根据眼睛位置分割得到人脸眼部区域的带状图像。通过对图像库中的1000幅彩色人脸图像进行试验检测表明,计算机分割一张图像眼部区域的平均时间为1.785s,对图像库中人脸眼部区域图像分割提取的成功率为99.37%。 展开更多

关键词 眼部特征 区域分割 人眼定位

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基于图像块复杂度和分段距离函数的人眼定位算法研究

14

作者 程磊 郑鑫 《价值工程》 2011年第21期167-168,共2页

针对有复杂背景的人脸中眼睛定位问题,本文采用肤色分割原理分离出背景信息,在人眼检测过程中采用寻找最大图像块复杂度的小块的方法,在人眼定位过程中采用计算分段距离函数的方法。本文精选了200张单人照片进行仿真实验,实验结果表明,... 针对有复杂背景的人脸中眼睛定位问题,本文采用肤色分割原理分离出背景信息,在人眼检测过程中采用寻找最大图像块复杂度的小块的方法,在人眼定位过程中采用计算分段距离函数的方法。本文精选了200张单人照片进行仿真实验,实验结果表明,上述解决方案可以从有干扰背景,人头侧向一方,甚至戴眼镜和帽子等饰物的图像中快速精确地识别出人脸和人眼。 展开更多

关键词 人眼定位 肤色分割 图像块复杂度 分段距离函数

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基于肤色建模与人眼定位的人脸检测方法

15

作者 廖正湘 陈元枝 李强 《大众科技》 2011年第10期39-41,38,共4页

根据肤色在Ycrcb色彩空间中具有很好的聚类性,通过形态学算法对肤色建模之后的图像进行预处理,消除噪声,再对肤色进行分割,从而可以对人脸图像有一个大致的定位,并通过平均眼睛模板匹配法定位出人的眼睛,在此基础可以比较精确的定位出... 根据肤色在Ycrcb色彩空间中具有很好的聚类性,通过形态学算法对肤色建模之后的图像进行预处理,消除噪声,再对肤色进行分割,从而可以对人脸图像有一个大致的定位,并通过平均眼睛模板匹配法定位出人的眼睛,在此基础可以比较精确的定位出人脸位置。实验结果表明,该方法用于人脸检测取得较为良好的效果,具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 肤色分割 模板匹配 人眼定位 人脸检测

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用于大视场目标定位的复眼系统标定 被引量：19

16

作者 郭方 王克逸 +1 位作者 闫佩正 吴青林 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期913-920,共8页

探讨了设计的大视场复眼定位系统的结构特点、定位数学模型、三维目标阵列、标定方法和定位特点。介绍了复眼结构和系统装置,建立了目标定位和多通道同时标定的数学模型。通过引入分光器,调整目标平面水平移动轴和目标平面的垂直性以及... 探讨了设计的大视场复眼定位系统的结构特点、定位数学模型、三维目标阵列、标定方法和定位特点。介绍了复眼结构和系统装置,建立了目标定位和多通道同时标定的数学模型。通过引入分光器,调整目标平面水平移动轴和目标平面的垂直性以及目标平面和复眼平面之间的平行性。然后,使用消逝点和目标共像点求得初始点和初始距离,得到目标平面上每一点的空间三维坐标。最后,求出目标阵列与对应通道的入射角度,提取出对应的目标像点重心,建立了各通道入射角度和像点重心之间的对应关系。实验结果显示,初步标定后的系统能对横向110°、纵向90°视场范围内的目标进行定位,距离定位精度在2%以内。提出的方案基本能满足复眼成像非线性标定的要求,具有一定的操作灵活性。 展开更多

关键词 复眼系统 标定 大视场 目标定位

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基于视场拼接方法的仿生复眼光学系统设计 被引量：12

17

作者 付跃刚 赵宇 +1 位作者 刘智颖 董正超 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期422-429,共8页

为解决传统单孔径光学系统存在的大视场与高分辨率之间的矛盾,利用复眼大视场、高分辨率的特点,将大孔径仿生复眼成像技术应用于目标定位系统,并克服了子眼孔径小、视距短的缺陷。首先,通过系统地研究相邻子系统视场间的关系,分析了子... 为解决传统单孔径光学系统存在的大视场与高分辨率之间的矛盾,利用复眼大视场、高分辨率的特点,将大孔径仿生复眼成像技术应用于目标定位系统,并克服了子眼孔径小、视距短的缺陷。首先,通过系统地研究相邻子系统视场间的关系,分析了子系统视场分布形式与总视场角的关系。然后,依据入射窗与出射窗的物象共轭关系,提出了子眼视场拼接的几何模型,并推导了子眼视场拼接与子眼系统参数之间的数学关系。最后,利用该方法设计的31组元仿生复眼成像系统全视场可达53.9°,系统最高角分辨率为0.006°,最低角分辨率为0.017°。13组元样机的仿真与实验结果表明:图像采集与视场重合结果与仿真数据一致,验证了该视场拼接方法理论及31组元仿生复眼成像系统设计的正确性。对视场拼接方法的研究解决了大孔径仿生复眼光学系统中子眼视场分配与布局的问题,为大孔径仿生复眼中子眼系统的设计与结构布局提供了理论依据。 展开更多

关键词 仿生复眼 视场拼接 目标定位 成像系统

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移动机器人高精度上下料的研究 被引量：12

18

作者 罗坚铭 陈新度 吴磊 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期187-193,共7页

针对工业机器人的工作范围有限,提出了在移动小车平台上车载机械臂的方案,以适应机器人多工位上下料等作业环境,即增大机械臂的有效作业范围。针对磁导式AGV小车沿着固定路线行驶,在出现人为活动或者多机器人同时运行等动态复杂环境下... 针对工业机器人的工作范围有限,提出了在移动小车平台上车载机械臂的方案,以适应机器人多工位上下料等作业环境,即增大机械臂的有效作业范围。针对磁导式AGV小车沿着固定路线行驶,在出现人为活动或者多机器人同时运行等动态复杂环境下满足不了生产要求,提出了利用激光导航避开动态障碍物并将机械臂调度到指定作业点。然而激光导航引入较大机械臂末端重复入位误差,因此在移动机械臂融入视觉定位系统,利用Levenberg-Marquardt最优化方法对手眼进行标定,最后利用棋盘格4个固定特征点求解当前相机位姿,从而补偿移动小车定位误差并求解高精度的上下料位姿。设计实验表明,移动机器人系统满足定位精度为±0.5 mm,姿态角度在±1.5°范围内,同时在运载工件中可避开动态障碍物。 展开更多

关键词 移动机器人 手眼标定 激光导航 精确定位

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基于机器视觉的工件分拣及上下料系统 被引量：12

19

作者 彭杰 孟祥印 +1 位作者 李晟尧 李泽东 《机床与液压》 北大核心 2021年第21期38-42,共5页

为了解决传统工业机器人无法对多个不定位姿的工件进行分拣抓取的问题,搭建一套基于机器视觉的零件分拣及上下料系统。所搭建系统能够较准确地对铝件和有机玻璃件进行分拣,并对工件的位姿进行识别,最后将结果换算到机器人的世界坐标系下... 为了解决传统工业机器人无法对多个不定位姿的工件进行分拣抓取的问题,搭建一套基于机器视觉的零件分拣及上下料系统。所搭建系统能够较准确地对铝件和有机玻璃件进行分拣,并对工件的位姿进行识别,最后将结果换算到机器人的世界坐标系下,对工件进行准确抓取和上下料。其中针对工件的分拣,提出了通过条形码进行识别分拣的方法,此方法简单有效,快速便捷。对与背景对比度不高的透明有机玻璃件的位姿识别,提出一种自适应调参线性变换方法,从而准确识别出透明件的位姿信息。经实验测试,所搭建系统具有较高的准确性。 展开更多

关键词 机器视觉 手眼标定 工件分拣 识别定位

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一种适用于曲面结构的机器人制孔误差在线补偿技术 被引量：11

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作者 王龙飞 张丽艳 叶南 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期287-301,共15页

针对工业机器人应用于飞机零部件自动钻孔时各项误差累积造成制孔精度差的问题,提出一种利用单应关系计算机器人驱动坐标三维偏差,以在线补偿机器人制孔精度的方法。首先利用外部测量设备建立机器人制孔系统中各坐标系关系;在标定阶段,... 针对工业机器人应用于飞机零部件自动钻孔时各项误差累积造成制孔精度差的问题,提出一种利用单应关系计算机器人驱动坐标三维偏差,以在线补偿机器人制孔精度的方法。首先利用外部测量设备建立机器人制孔系统中各坐标系关系;在标定阶段,通过以一定倾斜角度固联于机器人末端的相机拍摄一幅安装于制孔工作平面上与刀轴正对的平面标定板图像,并据此完成基于单应变换的手-眼关系标定;在实际制孔过程中,机器人在测距传感器及相机的辅助下,从基准孔理论坐标对应的姿态,不断调整至基准孔正上方理想位置,通过手-眼关系计算基准孔实际位置对应的机器人驱动坐标,然后根据一组基准孔的机器人三维驱动误差,计算三维驱动误差变换矩阵,据此获得这组基准孔邻域范围内各待钻孔的机器人驱动坐标补偿量,从而实现待钻孔定位误差补偿。以飞机结构实验件为对象进行了模拟制孔验证,实验结果表明,补偿前待钻孔三维综合定位误差和法向误差测量值范围分别为2.28~2.85mm和2.09°~3.93°,平均为2.55mm和3.30°,补偿后制孔最大误差分别不超过0.30mm和0.21°,满足自动制孔位置精度要求。 展开更多

关键词 工业机器人 视觉辅助制造 手-眼标定 基准孔定位 自动制孔 在线误差补偿

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