Геометрические вопросы адаптивной технологии изготовления конструкций намоткой из волокнистых композиционных материалов. Аюшеев Т.В. - 90 стр.

UptoLike

Составители: 

179
проецирующей плоскости, не требующий знания оптического
центра. Суть этого способа заключается в следующем.
По двум заданным точкам М и Р средней нити ленты на
поверхности изображения видеокамеры определяем их не на
одном снимке, а на всех десяти снимках калибровочного объекта
(рис. 4.15). Получим точки M
i
и P
i
()
0..9i = для каждой i-ой
поверхности изображения видеокамеры. Отображаем их на
соответствующие плоскости калибровочного объекта. Получим
точки
i
M
и
i
P для каждой i-й плоскости калибровочного
объекта. Массивы точек
i
M
и
i
P могут содержать ошибки
измерения. Поэтому для каждого из массивов минимизируем их,
используя линейную аппроксимацию на основе МНК. На
полученных таким образом двух прямых m и p достаточно
задать три произвольные точки, чтобы определить положение
проецирующей плоскости.
Рис. 4.15. Определение трех точек проецирующей
плоскости в объектной системе координат
Этот способ при практической реализации менее
чувствителен к точности задания трех точек, чем рассмотренный
выше, так как для их задания требуется знание
только двух точек на средней линии ленты на поверхности
изображения видеокамеры.
180
Таким образом, используя приведенную методику можно
определить положение проецирующих плоскостей по трех
точкам для первой и второй видеокамеры. Зная положения этих
плоскостей в объектной системе координат можно вычислить
положение средней нити композиционной ленты по алгоритму,
приведенному в разделе 4.1. Для практической реализации
приведенной методики была разработана и изготовлена
экспериментальная установка намоточного робота-станка,
оснащенного системой технического зрения.
Экспериментальный намоточный робот способен анализировать
видеоинформацию, поступающую из двух видеокамер, и
отслеживать реальную траекторию укладки армирующего
материала на оправку произвольной формы. В следующем
разделе приведено описание экспериментальной установки.
4.3. Описание экспериментальной установки намоточного
робота
Схема разработанной нами экспериментальной установки
намоточного робота, оснащенного системой технического
зрения, представлена на рис. 4.16. Намоточный робот с
адаптивным управлением является универсальным намоточным
станком и предназначен для изготовления изделий сложных
форм из волокнистых композиционных материалов. Намотка
осуществляется посредством укладки на оправку
технологической ленты, сформированной из однонаправленных
нитей, волокон или жгутов. Лента укладывается в сухом виде
или пропитанная связующими смолами. Данный робот
позволяет реализовать как строчное, так и плетеное
армирование. Он имеет три степени свободы: два
поступательных и один вращательный. Раскладчик ленты 3
выполняет два поступательных движения в продольном и
поперечном направлениях. Главный привод 4 выполняет
вращательное движение, обеспечивает вращение
технологической оправки 1, изготовленной по внутреннему
теоретическому контуру изделия.
проецирующей плоскости, не требующий знания оптического                Таким образом, используя приведенную методику можно
центра. Суть этого способа заключается в следующем.               определить положение проецирующих плоскостей по трех
      По двум заданным точкам М и Р средней нити ленты на         точкам для первой и второй видеокамеры. Зная положения этих
поверхности изображения видеокамеры определяем их не на           плоскостей в объектной системе координат можно вычислить
одном снимке, а на всех десяти снимках калибровочного объекта     положение средней нити композиционной ленты по алгоритму,
(рис. 4.15). Получим точки Mi и Pi ( i = 0..9 ) для каждой i-ой   приведенному в разделе 4.1. Для практической реализации
поверхности изображения видеокамеры. Отображаем их на             приведенной методики была разработана и изготовлена
соответствующие плоскости калибровочного объекта. Получим         экспериментальная установка намоточного робота-станка,
                                                                  оснащенного        системой       технического       зрения.
точки M€i и P€i для каждой i-й плоскости калибровочного           Экспериментальный намоточный робот способен анализировать
объекта. Массивы точек M€ и P€ могут содержать ошибки
                            i         i
                                                                  видеоинформацию, поступающую из двух видеокамер, и
измерения. Поэтому для каждого из массивов минимизируем их,       отслеживать реальную траекторию укладки армирующего
используя линейную аппроксимацию на основе МНК. На                материала на оправку произвольной формы. В следующем
полученных таким образом двух прямых m и p достаточно             разделе приведено описание экспериментальной установки.
задать три произвольные точки, чтобы определить положение
проецирующей плоскости.                                           4.3. Описание экспериментальной установки намоточного
                                                                  робота

                                                                       Схема разработанной нами экспериментальной установки
                                                                  намоточного робота, оснащенного системой технического
                                                                  зрения, представлена на рис. 4.16. Намоточный робот с
                                                                  адаптивным управлением является универсальным намоточным
                                                                  станком и предназначен для изготовления изделий сложных
                                                                  форм из волокнистых композиционных материалов. Намотка
                                                                  осуществляется    посредством     укладки    на    оправку
                                                                  технологической ленты, сформированной из однонаправленных
                                                                  нитей, волокон или жгутов. Лента укладывается в сухом виде
                                                                  или пропитанная связующими смолами. Данный робот
                                                                  позволяет реализовать как строчное, так и плетеное
     Рис. 4.15. Определение трех точек проецирующей               армирование. Он имеет три степени свободы: два
     плоскости в объектной системе координат                      поступательных и один вращательный. Раскладчик ленты 3
                                                                  выполняет два поступательных движения в продольном и
     Этот способ при практической реализации менее                поперечном направлениях. Главный привод 4 выполняет
чувствителен к точности задания трех точек, чем рассмотренный     вращательное      движение,     обеспечивает      вращение
выше, так как для их задания требуется знание                     технологической оправки 1, изготовленной по внутреннему
только двух точек на средней линии ленты на поверхности           теоретическому контуру изделия.
изображения видеокамеры.

                                179                                                           180