精度增强的校准方法用于机器人辅助激光扫描大型组件上的关键特征

科学领域:

• 先进制造先进制造 制造先进制造
• 计量学 计量学 计量学
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 精确的3D几何测量对于高级制造业中大型元件的质量控制至关重要.
• 现有的方法难以精确测量大型零件上的小,关键的局部特征.

研究的目的:

• 引入混合机器人辅助激光扫描策略,以准确测量大型组件的3D几何形状.
• 开发一种精确度更高的校准方法,以提高测量精度.

主要方法:

• 这是一个混合系统,结合了激光追踪器,边缘投射3D扫描仪和移动机器人单元 (工业机器人+自动引导车辆).
• 一种使用强大的目标球体中心估计和距离受限优化的外部参数校准方法.
• 一种改进的全球校准方法,具有坐标优化和等级错误控制,用于大型测量场.

主要成果:

• 开发的系统在14米的距离上达到高精度,最大误差为0.117毫米,平均误差为0.112毫米.
• 在关键几何特征的大规模扫描中表现出强大的适用性.
• 提供可靠的数据,用于大规模部件的高质量制造.

结论:

• 混合机器人辅助激光扫描系统为大型组件精确的3D几何测量提供了可行的解决方案.
• 拟议的精度增强校准方法显著提高了测量可靠性和精度.
• 这项技术支持在大型零件的先进制造工艺中加强质量控制.