基于雙目視覺的核燃料棒組裝技術研究.pdf

1、由于我國核電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展致使核反應堆核心部件核燃料棒需求量的增長，因此核燃料棒的組裝過程迫切要求實現(xiàn)自動化。但是核燃料棒組裝過程中需要對核燃料棒的姿態(tài)與位置同時進行精密調(diào)整，導致了傳統(tǒng)的自動化設備很難完成核燃料棒組裝任務。由于視覺測量的核燃料棒位姿的方法不需要接觸核燃料棒，并且這種方法測量速度較快，因此本文研究一種基于雙目視覺的核燃料棒組裝技術，解決傳統(tǒng)設備很難自動完成核燃料棒組裝的問題，提高燃料棒組裝效率，促進核電事業(yè)的發(fā)展。

2、>　　為了實現(xiàn)核燃料棒的自動化組裝，根據(jù)核燃料棒組裝任務的特點選擇了正交雙目、相機固定在工作臺上的視覺伺服類型，分析了正交雙目視覺檢測位姿的方法，為基于視覺的燃料棒組裝提供了可行的方案。為了實現(xiàn)雙目正交，提出了正交雙目的標定方法，為雙目光軸正交調(diào)整提供了可靠的依據(jù)。
　　為了快速計算核燃料棒下端塞的位姿，利用正交雙目視覺系統(tǒng)檢測核燃料棒位姿，以核燃料棒下端塞端面的中點作為特征點檢測核燃料棒的位置，以下端塞開槽口邊緣的位置以及母線的

3、角度作為特征直線檢測核燃料棒的姿態(tài)，實現(xiàn)了核燃料棒位姿的快速自動識別。
　　為了把視覺系統(tǒng)檢測的核燃料棒的位姿反饋到機械臂系統(tǒng)中，通過MATLAB對機械臂的運動學參數(shù)進行整定，然后在Simulink仿真環(huán)境下把視覺檢測的核燃料棒位姿反饋到控制系統(tǒng)中進行仿真，采用基于視覺的計算力矩前饋控制方法完成了核燃料棒下端塞的定點控制和定軌跡控制仿真實驗。
　　為了驗證上述關鍵技術的可行性，利用Motoman_HP20D型號機械臂以及兩個