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作者：李峰;许博闻;杨旭;
单位：中国科学院沈阳自动化研究所;中国科学院机器人与智能制造创新研究院;中国科学院大学;辽宁省智能检测与装备技术重点实验室;南京理工大学机械工程学院;
摘要：准确测量出结构件上凸铆钉的空间位置是完成对其自动精准装配密封胶帽的关键，针对已有的视觉方法设定阈值难以适应光照变化、要求图像背景与目标边界明显等问题，提出了一种基于模板匹配与密度聚类的航空凸铆钉空间定位方法。通过线激光完成对嵌有凸铆钉结构件深度图像的采集，使用零均值归一化互相关模板匹配在原深度图上检测凸铆钉，将匹配到的凸铆钉整体区域线性升维到三维空间后使用无监督的密度聚类算法分割凸铆钉点云，再通过计算出最大Z均值的簇完成凸铆钉端部区域提取，并利用该目标点集计算出凸铆钉端部区域中心的空间位置。相比于已有方法，该方法不需要设定阈值，不受凸铆钉高度和形态影响。经实验验证，该方法对所测凸铆钉的形态及环境变化有良好的自适应性和鲁棒性，空间三轴坐标及半径测量误差在±0.2mm内，测量值与实际值相对误差不超过1%，符合装配精度要求。
关键词：航空装配;;模板匹配;;密度聚类;;点云分割;;三维测量;;自适应性
基金资助：中国科学院战略性先导专项C类（XDC04030200）;; 中央引导地方科技发展资金计划项目（2022JH6/100100061）;; 辽宁省应用基础研究计划（2022JH2/101300203）;; 辽宁省“兴辽英才计划”科技创新领军人才（XLYC2002055）
