刘 杨，苑玮琦

(沈阳工业大学视觉检测技术研究所，辽宁沈阳 110870)

0 引言

我国是摩托车车轮生产制造大国，车轮质量对于人类生命安全至关重要，外观质量检测是车轮出厂质量检测必不可少的一步[1]。辐条是介于车轮主体结构之间的支承部件[2]，由于车轮本身具有装饰性功能，而辐条作为车轮装饰性功能的主要部件，在满足极限拉力要求下并无规范的个数、外形和尺寸等设计要求[3]。辐条的形态约束直接导致自主成像系统的缺口。目前，工厂的外观质量检测仍依赖于有丰富经验的技术检测人员抽检[4]，但抽样检测以及人的主观意识会导致检测率和效率低，引进自动化检测技术十分必要。

随着机器视觉检测技术的日益完善，在硬件和软件上都能较快地处理生产线上的产品。而实现多位姿的机器视觉检测需要机械臂辅助，目前机械臂在车轮检测上的主要应用是车轮的形态定位以及抓取。王士锋等对机械臂进行了抓取和悬挂车轮时的运动规划[5]。杨仲升等使用机械臂示教编程将工件完成夹持定位，并将终端运动轨迹离散成点[6]。陈玉辉等基于D-H参数建模理论建立了工业机器人的运动学模型[7]。辐条的多样性结构是成像位姿的主要研究问题，因此，需要设计一套针对辐条的自主成像系统。

1 系统总体结构设计

辐条呈现发散的条状，且同一个车轮上的辐条并不相交于同一点(不同圆心)，如图1(a)所示。此外，单根辐条不具有平整的表面，如图1(b)所示。……