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摘要
为解决螺栓自动化装配过程中存在的零件位姿快速获取和在弱纹理、反光等复杂场景中实现精确定位等难题，基于双目结构光视觉原理，研制了一套螺栓自动装配系统。首先，通过双目结构光视觉系统获取工件场景的三维信息，涉及到光栅条纹图案的获取、双目标定、多频外差法求解绝对相位、相位校正、极线校正、立体匹配。接着采用欧式聚类对重建的点云数据进行分割，获取单个螺栓的三维点云聚类，然后利用ICP算法估计模板点云到目标点云的位姿变换矩阵，识别出连接螺栓在空间中的位姿，最后结合机械臂末端进行自动装配拧紧。实验结果表明，整个装配过程可自动完成，单个螺栓拧紧装配时间约为10s，系统测试平均轴孔对中误差不超过1.20mm，误差标准差不超过0.11mm。
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