[发明专利]一种基于机械臂协同的间隙面差测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种基于机械臂协同的间隙面差测量方法，其特征在于，该测量方法包括以下步骤：

S1、通过扫码相机识别车身上的VIN码，并根据VIN码确定汽车型号以及当前车身的车身特征；

S2、机械臂根据汽车型号和车身特征读取并选定预设的测量路径；

S3、通过光电传感器的信号组合进行判定车身是否达到预设位置；

S4、通过视觉识别相机获取相机视角下的车身点云图像，并与车身模型点云进行配准确认车身姿态，并根据车身姿态修正预设的测量路径；

S5、机械臂在修正后的预设的测量路径上运动，同时线扫描仪对预设测量路径上车身的间隙进行测量计算得到间隙面差结果；

S6、显示器对车身不同位置的间隙面差结果进行显示并存储。

2.根据权利要求1所述的间隙面差测量方法，其特征在于：在步骤S1中，具体过程包括以下步骤：

S11、调节扫码相机的视角对车身前挡风玻璃安装位置下的VIN码进行拍照得到清晰的VIN码图像；

S12、采用k最邻近值算法对VIN码图像中的VIN码前十位进行识别；

S13、将识别得到的前十位VIN码与预存储的VIN码前十位进行对比确定汽车型号以及当前车身的车身特征。

3.根据权利要求1所述的间隙面差测量方法，其特征在于：在步骤S2中，具体过程包括以下步骤：

S21、根据汽车型号和车身特征确定面差测量的关键点，关键点包括机箱盖与翼子板、翼子板和前门、前门和后门、后门和车架、车架和后备箱盖之间间隙上的点；

S22、采用可视图方法对确定的关键点进行路径规划，路径规划的起始点应当设置在车身的机箱盖与翼子板的关键点，并按顺时针或逆时针的方向顺次经过翼子板和前门、前门和后门、后门和车架、车架和后备箱盖上的关键点。

4.根据权利要求1所述的间隙面差测量方法，其特征在于：在步骤S3中，具体过程包括以下步骤：

S31、将六个光电传感器以两个为一组且每组两个光电传感器相对称布设在测量工位上，得到形如[0,0,0]-[1,1,1]共八种不同的信号组合，每一种信号组合对应一种车身到达预设位置；

S32、根据信号组合对当前型号的车身是否到达预设位置进行判定；

若与当前型号的车身对应的信号组合亮起，则当前型号的车身到达预设位置；

若与当前型号的车身对应的信号组合未亮起，则当前型号的车身未到达预设位置。

5.根据权利要求1所述的间隙面差测量方法，其特征在于：在步骤S4中，具体过程包括以下步骤：

S41、将车身模型点云和被测车身点云进行重合，使车身模型点云达到当前被测车身的位置与姿态，得到平移向量y_c和旋转矩阵R_c；

S42、将平移向量t_c和旋转矩阵R_c作为视觉识别相机坐标系下的旋转矩阵和平移向量；

S43、使用ICP算法对当前车身点云和车身模型点云进行配准；

S44、使用旋转矩阵R_w和平移向量t_w对机械臂所选定测量路径经过旋转、平移进行修正。

6.根据权利要求1所述的间隙面差测量方法，其特征在于：在步骤S5中，具体过程包括以下步骤：

S51、通过线扫描仪获取间隙面差测量关键点区域的激光条纹；

S52、设激光条纹两侧曲线末端的特征点分别为特征点Ax_A,y_A和特征点Bx_B,y_B；

S53、计算特征点Ax_A,y_A和特征点Bx_B,y_B之间的距离即为间隙L；

S54、采用最小二乘法得到在相对特征点A和特征点B一侧为基准面的拟合直线；

S55、通过拐点提取方法得到特征点Cx_C,y_C，并计算特征点Cx_C,y_C到拟合直线的距离，即为面差d。