基于UR5机器人的三维扫描系统设计与实现开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着计算机技术、传感器技术和机器人技术的飞速发展，三维扫描技术作为一种高效、精确获取物体三维信息的重要手段，正越来越广泛地应用于工业制造、逆向工程、文物保护、医疗诊断等领域。

传统的接触式三维扫描方法存在着效率低、易损坏物体等缺点，而基于机器视觉的非接触式三维扫描技术克服了这些不足，并逐渐成为主流发展趋势。

本课题研究基于ur5机器人的三维扫描系统，旨在将协作机器人技术与三维扫描技术相结合，实现对目标物体高效、精确的三维建模。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者在三维扫描技术和机器人技术结合方面开展了大量研究工作，并取得了一系列成果。

1. 国内研究现状

国内在三维扫描系统方面，清华大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学等高校在三维扫描、点云处理、机器人控制等方面做了大量研究，并取得了一些成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本课题研究的主要内容包括以下几个方面:

1. 主要内容

1.系统需求分析：分析三维扫描系统的功能需求和性能需求，确定系统的设计目标和技术指标。

4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用理论分析、实验研究和软件开发相结合的方法，具体步骤如下：1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解三维扫描技术、机器人技术、点云数据处理等方面的研究现状和发展趋势，为本课题的研究提供理论基础。

2.系统设计阶段：根据课题的研究目标和技术指标，设计系统的硬件架构和软件架构，选择合适的硬件设备和软件平台，并确定各模块之间的接口关系。

3.算法研究阶段：研究ur5机器人的运动控制算法、三维扫描路径规划算法、点云数据处理算法等，并通过仿真实验验证算法的有效性。

5. 研究的创新点

本课题研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.提出一种基于ur5机器人的柔性三维扫描系统：将协作机器人ur5与三维扫描仪相结合，构建一种灵活、安全的扫描平台，相较于传统固定式扫描系统，能够适应更复杂的扫描环境和任务需求。

2.研究高效、智能的扫描路径规划方法：针对不同类型目标物体，研究基于视觉信息或cad模型的扫描路径规划算法，在保证扫描完整性的前提下，尽可能减少扫描时间和数据冗余，提高扫描效率。

3.开发集成化、易用的三维扫描软件平台：设计开发功能完善、操作便捷的软件系统，集成机器人控制、扫描数据采集、点云数据处理等功能模块，为用户提供一体化的三维扫描解决方案。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘振宇,常江,张强,等.基于ur5机器人的柔性自动焊接系统设计与实现[j].焊接技术,2021,50(03):118-122.

2. 刘洋,马宏伟,李洪波.基于ur5机器人的航空叶片自动打磨系统设计[j].航空制造技术,2021,64(01):84-90.

3. 朱华.基于ur5的协作机器人抛光系统设计与实现[j].机电工程技术,2020,49(22):154-157 162.