1附錄錯誤!未找到引用源。外文翻譯自動表面粗糙度同三維機器視覺和合作的機器人控制ChrisMarshall,RobertBickerandPaulTaylor摘要：本文介紹了創新和務實的自動檢測皮革表面粗糙度，利用結構光三維機器視覺對物體輪廓的知覺和NURBS插補準確和平穩軌跡生成。作為高壓噴砂用于粗加工，要考慮空間限制，在爆破庭額外的自由度介紹利用一個轉盤，它支持工件，協同控制是實施之間的一個六自由度機器人和轉臺盡量機器人動作在滿足要求的變速控制，精確的軌跡跟蹤和定位控制。實驗結果一致的業績已經顯示出了該方法的有效性。關鍵詞三維視覺；曲線曲面的非均勻有理B樣條內插法；合作管理；機器人；表面粗糙度1、引言表面處理，特別適用于鞋類制造業，質量關鍵的大問題是為行業的生產鞋用水泥粘結和直接注塑鞋底。一個主要因素在于完整的膠合面，這就意味著要充分清除材料的表面，以促進市場的基本結構，或者在發生天然皮革的表皮。目前，表面處理等兩種形式進行，采用了氣缸鋼絲刷或磨料表面旋轉車輪或帶；這是做手工應用的歷時鞋面的旋轉鋼絲刷，或自動機適用該鞋面以鋼絲刷控制四個或五個軸，顯然，手工操作，需要高超的技巧，是難以維持在一個良好的水準，由于始終不斷注意經營者。控制系統的自動化進程通常開環定位裝置和過程控制是有限事先調整刷特點，如絲的剛度和敏銳性，轉速和控制力量與毛筆適用。在過去十年中，研究工作已取得根本性改善的軌跡控制，運用傳感器和分析方法能夠檢測過程實時1，2，3，智能控制4，5的接觸力，轉速和進給速度的鋼絲刷優化材料去除和表面紋理。大多數的這些努力都局限于實驗室示威由于有實際困難的調諧有很大差異，在刷特色。因此，新工藝是可取推進素質表面處理技術。磨料爆破和噴丸有效而廣泛采用的表面處理工藝去除縫針，提高強度和其它相關的表面制備應用。一系列的皮革表面篩選試驗采用噴砂機根據不同的條件下在我們的實驗室最近表現一致的材料去除性能。相對于這些方法用接觸力控制，這是比較容易控制參數的噴砂工藝，如空氣壓力，速度砂粒流遷入表面距離噴嘴表面，而更重要表現較為一致，較不敏感的工藝參數變化。一個主要問題自動鞋上摔打，是如何衡量可靠的三維剖面上，并確定適當的粗徑上，這使得機器人操縱粗工具加以引導沿著指定的速度。常規傳感器所不具備足夠的計算粗徑的上表面因復雜幾何概況，尤其是當今許多女人的時尚鞋。機器視覺是最適當的感官方法，在三維測量，而且越來越便宜，為雙方研究和過程控制。以前的相關研究著作描述6，7在某種程度上成功地證明效力結構光機視覺在自動唯一和粘接上的應用。然而，與其建立了視覺系統的模型，固定價值尺度因素來2計算鞋廓坐標從圖像數據。本文將建立一個數學模型之間的圖像數據和世界的坐標它可以大大提高精確度剖面測量。測量結果，從機器視覺一般是離散的位置坐標，從一個連續剖面上可重構，經分段直線段或通過復雜曲線插補。掃描數據是有限的分辨率，由于速度要求的裝配線，并花費大量時間形象加工一幢醫科相機使用的建議視覺系統掃描決議排列為5毫米，在腳背面積和2.5毫米的腳趾和足跟區。大多數工業機器人控制器的位置直流裝置內置插值，使他們能夠處理斷面位置。然而，這些控制器通常采用串行通信傳輸數據和指令上位PC機和機器人控制器相對緩慢的更新率，它必然導致低精度和呆滯的動態響應。一個美洲豹760個工業機器人被重新利用多軸運動控制器與以太網通信和位置更新率多達200余等高線模式，這可大大提高精度。鑒于先前的嵌入式插不再提供,非均勻有理B樣條插補應用于重建順利連續軌跡由離散路徑坐標。NURBS插補提供了一個統一的代表性分析和自由型曲線，并明顯優于線性插值常規數控機床和機器人通常使用。速度和加速度的連續性整個曲線是至關重要的特點，以避免急沖提案的機器人末端效應。表面噴砂進行內密封庭該機器人已在有限空間內操控粗噴嘴。為減少運動造成的機器人手臂，額外自由度引入到工件使鞋上支撐平臺可以轉動實時控制下。因此，協同控制算法所需要的7個自由度的冗余系統。保持一貫的表面處理性能，在某些砂粒空氣流量，恒明或線速度的粗噴嘴相對的上表面是至關重要的，這一目標已經實現，開發新穎的NURBS軌跡生成算法和插值方法。2、三維機器視覺輪廓測量發達結構光掃描系統顯示如圖1；它包括一個模擬式攝像機，激光線發生器和步進電機驅動直線下滑提供掃描議案照相機和激光打印機。鞋將掃描是緊緊空氣鉗位在一個轉盤是位于45度角的水平面。這種配置可以減輕媒體爆破積累了放在桌上的噴砂工藝。照相機和激光線發生器裝在步進電機驅動直線下滑，與激光線垂直的轉盤和一個夾角，照相機的光軸與激光線。客觀的視覺系統，是提供一個三維輪廓的鉗位鞋基于坐標系統定義的轉盤，邊鞋面，然后是發現和粗徑是指形匹配的上唯一的。經過粗加工的道路，得到了鞋鉗位的轉盤是運到爆破廳通過直線滑機器人操縱噴砂處理。圖1結構光視覺系統。如圖2，存在兩個坐標系，圖像坐標系團與物體坐標系統哎喲，它們之間的關系需要加以確定的物理位置和方向的對象點提取圖像數據。圖像坐標系，是指與鏡頭的光軸作為ocz軸方向增加圖3像連續坐標ocy軸線，軸線的ocx決定用右手規則。物體坐標系是指與該中心的轉盤出身，向下方向沿轉盤和平行的直線滑攜帶激光照相機作為owz軸截至方向垂直于轉盤作為owx軸線；owy可以定義方便用右手規則。結構光三維掃描鉆機是精心，刻意設計，激光平面平行于xowy平面物體坐標系，使每一個點上的激光線相交的對象有一個固定的Z坐標對象坐標系因此，其他兩個部件坐標X和Y可以單獨確定從二維圖像數據。圖2攝像機與世界坐標系統。數學關系的攝像機坐標系與物體坐標系中是不可或缺的連接二維圖像數據與三維物體的坐標。有很多方法8，9，10，11和12開發構建數學模型的視覺系統，其中蔡明亮的方法8，是最常采用的。一般來說，模擬視覺系統分為兩階段相關參數的外在和內在參數。外在參數描述空間關系中的兩個坐標系，如平移和旋轉變換的坐標系中的物體坐標系統可以映射到攝像機坐標系；這些轉變可以在數學上表示為:（2）在這里，R是旋轉矩陣定義的歐拉角，由TAIPEI，烴厝翻譯沿新owx，owy和owz軸旋轉。分子RI在矩陣R可以表示為功能旋轉角度，如下:（3）成反比，歐拉角可確定由R:（4）第二階段的模擬進程，是與照相機的內在參數:它是基于針孔相機的透視投影模型徑向變形4及其它異常現象的考慮。針孔相機的模式來改造點(圓度量，zc)在攝像機坐標系奧委會相關位置圖像緩沖像素。這一階段共分三個轉變，第一次描述了變換從相機坐標(XC細胞度量，ZC)的失真，以二維傳感器平面坐標(徐鈺)由方程：（5）其中f是有效焦距的鏡頭。第二個層面的轉變反映了徑向幾何失真，這是造成的鏡頭，其實這點在不同徑向距離鏡頭軸線發生明顯放大。坐標，在一個失真圖像傳感器飛機(徐鈺)，可從觀測(扭曲)圖像坐標(XD型，YD型)（6）在這里，是徑向距離觀測點的攝像機光軸，K1的是系數的徑向畸變。最后的變換敘述關系的觀察陣地的圖像傳感器平面坐標，在緩沖圖像幀，它被描述的:（7）而泰航與CY是像素坐標相交光軸與傳感器平面，DX的鏑的有效培訓中心之間的距離照相機的傳感器組成，在第十和昌方向分別S、X的，是一個尺度因子，以彌補任何不確定的數目比例分子傳感器關于CCD和象素數目在照相機的幀緩沖X方向。所以關系的對象坐標和圖像數據相結合，建立了有效性。(1)，(5)，(6)，(7)在一起。照相機的模型所述標定需要確定的外部和內部參數，然后它可以把圖像數據用來作為坐標在轉臺坐標系。用標定目標，并根據Tsai的方法，建議的攝像系統標定以及由此產生的參數有:3、合作機器人控制圖3顯示了成立機器人鞋上噴砂，其中噴砂嘴，是他操縱的機器人