CN109895238A - Crts-ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CRTS‑Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，包括以下步骤：模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据***命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标；根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料***待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

Description

CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法及***

技术领域

本发明是关于设备运行控制的数字控制技术领域，特别是关于一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法及***。

背景技术

CRTS-Ⅲ型板式无砟轨道是中国自主研发具有完全知识产权的新型无砟轨道结构，也是今后高速铁路建设的主要无砟轨道结构形式。在轨道板生产过程中，有将预埋套管和螺旋筋安装到模具上的需求，但是现在使用的预埋套管组件仍然需要人工组合，自动化程度偏低，预埋套管托盘也无法快速更换；并且预埋套管对套管的安装精度要求也很高，要求预埋套管下端面与模具之间的间隙不大于0.2mm，混凝土浇筑时不漏浆，同时预埋套管中心线和承轨台表面垂直，螺旋筋与预埋套管连接紧固到位。

在智能制造新模式下，预埋套管工位由顶升***、桁架机器人、末端手抓***、取料***、托盘供料***、电气控制***、模具定位***、安全防护***，八个***组成。由于预埋套管对精度要求极高，如果在定位***中简单的采用定位销的方法，模具往往会产生轻微的偏差，在具体到每一个套管的安装时，就不能达到预期的精度，此时还需要人工进行调整，大大降低了生产效率。使用机器视觉***进行定位是当前一个新的技术发展趋势，因此将机器视觉***加入到模具定位***中，来提高套管安装的精度，是需要解决的关键问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法及***，其能够克服现有技术的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，包括以下步骤：模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据***命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，以便进一步准确定位世界坐标系中套管安装的位置；根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料***待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

在一优选的实施方式中，其中，进行初步定位包括：模具停止到模具定位***定位销的下方，此时，机器人电控***发给液压***指令，模具定位***对角布置的定位销通过液压缸的作用下向下伸出，***到模具上方对角的两个定位孔中。

在一优选的实施方式中，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系包括如下步骤：利用棋盘标定板，进行工业相机的内、外参数标定及畸变矫正过程；通过在棋盘标定板中选取标定点，标定选取的关键点在世界坐标系下和图像坐标系下的坐标，建立世界坐标同图像坐标间正确的坐标转换关系；

其中，工业相机的内、外参数标定依据以下公式进行：从物理世界坐标系到相机坐标系的转换关系式表示为：

其中(X，Y，Z)世界坐标系中的实际坐标，f_x和f_y分别表示两个方向上透镜的物理焦距长度与相机中每个单元尺寸的乘积，c_x和c_y分别表示对屏幕坐标中心相对于光轴可能发生的偏移；

其中，工业相机的畸变矫正基于以下步骤进行：

根据以下等式调整径向畸变：

x_corrected＝x·(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (2)

y_corrected＝y^·(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (3)

(x，y)是相机上畸变点的原始位置，(x_corrected,y_corrected)是矫正后的新位置；

根据以下等式调整切向畸变：

x_corrected＝x+[2p₁xy+p₂(r²+2x²)] (4)

y_corrected＝y+[p₁(r²+2y²)+2p₂xy] (5)

使用棋盘图像来计算4个内参数(f_x,f_y,c_x,c_y)和5个畸变参数(k₁,k₂,k₃,p₁,p₂)。

在一优选的实施方式中，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标包括如下步骤：采用双边滤波的方式，对相机捕捉的图像进行降噪处理，并且在降噪的过程中应该保持边界清晰；使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标；使用视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，求出世界坐标系中套管安装的位置；

其中，双边滤波的计算公式如下：

其中w(i,j,k,l)取决于空域核和值域核的乘积，(i，j)，(k，l)分别是两个像素点的坐标；

空间高斯函数确保只有邻近区域的像素对中心点有影响，空域核表示如下：

值域核高斯函数确保只有与中心像素灰度值相近的才会被用来做模糊运算，值域核表示如下：

两者相乘后，就会产生依赖于数据的双边滤波权重函数：

在一优选的实施方式中，根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管包括如下步骤：把机器人寄存器中存储的预埋套管的位置信息修改为计算得到的世界坐标系中套管安装的位置坐标；机器人Z轴上移，手指张开，手抓气缸合并，Z轴运行到托盘上方指定位置后，下降到抓取套管高度，托盘向前移动，机器人通过末端手抓到托盘供料***上抓取一对套管螺旋筋的组件，放置到承轨台的定位轴涨紧套上，压紧装置实现将套管压紧到模具上。

本发明还提供了一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装***，该自动安装***包括：取料***、安装机器人、基于机器视觉的定位***、处理器和存储器；其中，取料***包括：拆叠盘传输装置；安装机器人包括：高精度三轴桁架机器人、末端手抓***、托盘供料***、模具定位***、安全防护***、液压泵、控制阀、执行油缸、顶升横梁和安装地梁；基于机器视觉的定位***包括：工业相机、控制器和距离传感器；其中，存储器中存储有指令，在被执行时，指令使得处理器进行以下操作：模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据***命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，以便进一步准确定位世界坐标系中套管安装的位置；根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料***待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

在一优选的实施方式中，其中，进行初步定位包括：模具停止到模具定位***定位销的下方，此时，机器人电控***发给液压***指令，模具定位***对角布置的定位销通过液压缸的作用下向下伸出，***到模具上方对角的两个定位孔中。

在一优选的实施方式中，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系包括如下步骤：利用棋盘标定板，进行工业相机的内、外参数标定及畸变矫正过程；通过在棋盘标定板中选取标定点，标定选取的关键点在世界坐标系下和图像坐标系下的坐标，建立世界坐标同图像坐标间正确的坐标转换关系；

其中，工业相机的内、外参数标定依据以下公式进行：从物理世界坐标系到相机坐标系的转换关系式表示为：

其中(X，Y，Z)世界坐标系中的实际坐标，f_x和f_y分别表示两个方向上透镜的物理焦距长度与相机中每个单元尺寸的乘积，c_x和c_y分别表示对屏幕坐标中心相对于光轴可能发生的偏移；

其中，工业相机的畸变矫正基于以下步骤进行：

根据以下等式调整径向畸变：

x_corrected＝x^·(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (2)

y_corrected＝y^·(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (3)

(x，y)是相机上畸变点的原始位置，(x_corrected,y_corrected)是矫正后的新位置；

根据以下等式调整切向畸变：

x_corrected＝x+[2p₁xy+p₂(r²+2x²)] (4)

y_corrected＝y+[p₁(r²+2y²)+2p₂xy] (5)

使用棋盘图像来计算4个内参数(f_x,f_y,c_x,c_y)和5个畸变参数(k₁,k₂,k₃,p₁,p₂)。

在一优选的实施方式中，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标包括如下步骤：采用双边滤波的方式，对相机捕捉的图像进行降噪处理，并且在降噪的过程中应该保持边界清晰；使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标；使用视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，求出世界坐标系中套管安装的位置；

其中，双边滤波的计算公式如下：

其中w(i,j,k,l)取决于空域核和值域核的乘积，(i，j)，(k，l)分别是两个像素点的坐标；

空间高斯函数确保只有邻近区域的像素对中心点有影响，空域核表示如下：

值域核高斯函数确保只有与中心像素灰度值相近的才会被用来做模糊运算，值域核表示如下：

两者相乘后，就会产生依赖于数据的双边滤波权重函数：

在一优选的实施方式中，根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管包括如下步骤：把机器人寄存器中存储的预埋套管的位置信息修改为计算得到的世界坐标系中套管安装的位置坐标；机器人Z轴上移，手指张开，手抓气缸合并，Z轴运行到托盘上方指定位置后，下降到抓取套管高度，托盘向前移动，机器人通过末端手抓到托盘供料***上抓取一对套管螺旋筋的组件，放置到承轨台的定位轴涨紧套上，压紧装置实现将套管压紧到模具上。

在一优选的实施方式中，在拆叠盘传输装置中，拆叠盘机左侧为空盘叠盘***，右侧为满料盘拆盘***。

在一优选的实施方式中，工业相机与距离传感器固定于末端抓手一侧，工业相机下端为防尘盖，由气缸推动，需要拍照定位时防尘盖打开，拍照完毕，防尘盖关闭。

与现有技术相比，本发明的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法及***具有如下优点：取料***可以实现托盘自动传输以及和抓手之间空盘和料盘的自动更换，省去了人工更换料盘的时间。机器人操作简单，模具传输到工位后，通过顶升定位***将模具准确定位，定位装置上带有到位信号开关，到位后自动启动安装机器人进行套管安装。安装套管效率高，可在4-5分钟内将18组预埋套管组件安装完成，整个过程中无需人员参与，很大程度上提高了车间的自动化水平。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的自动安装方法流程图。

图2是根据本发明一实施方式的自动安装方法工艺流程图。

图3是根据本发明一实施方式的针孔相机模型图。

图4是根据本发明一实施方式的套管安装位置检测示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1-4所示，本发明优选实施方式的自动安装方法包括如下步骤：

步骤101：模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据***命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；

步骤102：顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；

步骤103：通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，以便进一步准确定位世界坐标系中套管安装的位置；

步骤104：根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及

步骤105：最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料***待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

在一优选的实施方式中，其中，进行初步定位包括：模具停止到模具定位***定位销的下方，此时，机器人电控***发给液压***指令，模具定位***对角布置的定位销通过液压缸的作用下向下伸出，***到模具上方对角的两个定位孔中。

在一优选的实施方式中，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系包括如下步骤：利用棋盘标定板，进行工业相机的内、外参数标定及畸变矫正过程；通过在棋盘标定板中选取标定点，标定选取的关键点在世界坐标系下和图像坐标系下的坐标，建立世界坐标同图像坐标间正确的坐标转换关系；

其中，工业相机的内、外参数标定依据以下公式进行：从物理世界坐标系到相机坐标系的转换关系式表示为：

其中(X，Y，Z)世界坐标系中的实际坐标，f_x和f_y分别表示两个方向上透镜的物理焦距长度与相机中每个单元尺寸的乘积，c_x和c_y分别表示对屏幕坐标中心相对于光轴可能发生的偏移；

其中，工业相机的畸变矫正基于以下步骤进行：

根据以下等式调整径向畸变：

x_corrected＝x^·(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (2)

y_corrected＝y^·(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (3)

(x，y)是相机上畸变点的原始位置，(x_corrected,y_corrected)是矫正后的新位置；

根据以下等式调整切向畸变：

x_corrected＝x+[2p₁xy+p₂(r²+2x²)] (4)

y_corrected＝y+[p₁(r²+2y²)+2p₂xy] (5)

使用棋盘图像来计算4个内参数(f_x,f_y,c_x,c_y)和5个畸变参数(k₁,k₂,k₃,p₁,p₂)。

在一优选的实施方式中，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标包括如下步骤：采用双边滤波的方式，对相机捕捉的图像进行降噪处理，并且在降噪的过程中应该保持边界清晰；使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，具体包括如下步骤：首先对图像进行边缘检测，这里使用的是Canny算法，然后对每个轮廓图像中的非零点，考虑局部梯度，通过这个梯度，我们沿着这个斜率表示的线在累加器内从一个最小值到一个最大值遍历每个点，同时，记录轮廓图像中每个非零像素所在的位置。然后候选圆心就从这些二维累加器中分离出来，这些点都高于一个阈值且同时大于其所有直接相邻的点。这些点根据其累加器值降序排列，选出最有可能是圆心的点。就可以得到轨道板套管预安装位置圆环的圆心，比如o1、o2，也就是可以确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标；

使用视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，求出世界坐标系中套管安装的位置；

其中，双边滤波的计算公式如下：

其中w(i,j,k,l)取决于空域核和值域核的乘积，(i，j)，(k，l)分别是两个像素点的坐标；

空间高斯函数确保只有邻近区域的像素对中心点有影响，空域核表示如下：

值域核高斯函数确保只有与中心像素灰度值相近的才会被用来做模糊运算，值域核表示如下：

两者相乘后，就会产生依赖于数据的双边滤波权重函数：

在一优选的实施方式中，根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管包括如下步骤：把机器人寄存器中存储的预埋套管的位置信息修改为计算得到的世界坐标系中套管安装的位置坐标；以及机器人Z轴上移，手指张开，手抓气缸合并，Z轴运行到托盘上方指定位置后，下降到抓取套管高度，托盘向前移动，机器人通过末端手抓到托盘供料***上抓取一对套管螺旋筋的组件，放置到承轨台的定位轴涨紧套上，压紧装置实现将套管压紧到模具上。

本发明还提供了一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装***，该自动安装***包括：取料***、安装机器人、基于机器视觉的定位***、处理器和存储器；其中，取料***包括：拆叠盘传输装置；安装机器人包括：高精度三轴桁架机器人、末端手抓***、托盘供料***、模具定位***、安全防护***、液压泵、控制阀、执行油缸、顶升横梁和安装地梁；基于机器视觉的定位***包括：工业相机、控制器和距离传感器；其中，存储器中存储有指令，在被执行时，指令使得处理器进行以下操作：模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据***命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，以便进一步准确定位世界坐标系中套管安装的位置；根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料***待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

在一优选的实施方式中，其中，进行初步定位包括：模具停止到模具定位***定位销的下方，此时，机器人电控***发给液压***指令，模具定位***对角布置的定位销通过液压缸的作用下向下伸出，***到模具上方对角的两个定位孔中。

在一优选的实施方式中，根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管包括如下步骤：把机器人寄存器中存储的预埋套管的位置信息修改为计算得到的世界坐标系中套管安装的位置坐标；机器人Z轴上移，手指张开，手抓气缸合并，Z轴运行到托盘上方指定位置后，下降到抓取套管高度，托盘向前移动，机器人通过末端手抓到托盘供料***上抓取一对套管螺旋筋的组件，放置到承轨台的定位轴涨紧套上，压紧装置实现将套管压紧到模具上。

在一优选的实施方式中，在拆叠盘传输装置中，拆叠盘机左侧为空盘叠盘***，右侧为满料盘拆盘***。

在一优选的实施方式中，工业相机与距离传感器固定于末端抓手一侧，工业相机下端为防尘盖，由气缸推动，需要拍照定位时防尘盖打开，拍照完毕，防尘盖关闭。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，所述自动安装方法包括以下步骤：

模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据***命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；

顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；

通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，以便进一步准确定位世界坐标系中套管安装的位置；

根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及

最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料***待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

2.如权利要求1所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，其中，所述进行初步定位包括：模具停止到模具定位***定位销的下方，此时，机器人电控***发给液压***指令，模具定位***对角布置的定位销通过液压缸的作用下向下伸出，***到模具上方对角的两个定位孔中。

3.如权利要求2所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系包括如下步骤：

利用棋盘标定板，进行工业相机的内、外参数标定及畸变矫正过程；

通过在棋盘标定板中选取标定点，标定选取的关键点在世界坐标系下和图像坐标系下的坐标，建立世界坐标同图像坐标间正确的坐标转换关系；

其中，工业相机的内、外参数标定依据以下公式进行：从物理世界坐标系到相机坐标系的转换关系式表示为：

其中(X，Y，Z)世界坐标系中的实际坐标，f_x和f_y分别表示两个方向上透镜的物理焦距长度与相机中每个单元尺寸的乘积，c_x和c_y分别表示对屏幕坐标中心相对于光轴可能发生的偏移；

其中，工业相机的畸变矫正基于以下步骤进行：

根据以下等式调整径向畸变：

x_corrected＝x′(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (2)

y_corrected＝y′(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (3)

(x，y)是相机上畸变点的原始位置，(x_corrected，y_corrected)是矫正后的新位置；

根据以下等式调整切向畸变：

x_corrected＝x+[2p₁xy+p₂(r²+2x²)] (4)

y_corrected＝y+[p₁(r²+2y²)+2p₂xy] (5)

使用棋盘图像来计算4个内参数(f_x,f_y,c_x,c_y)和5个畸变参数(k₁,k₂,k₃,p₁,p₂)。

4.如权利要求3所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标包括如下步骤：

采用双边滤波的方式，对相机捕捉的图像进行降噪处理，并且在降噪的过程中应该保持边界清晰；

使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标；

使用所述视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，求出世界坐标系中套管安装的位置；

其中，双边滤波的计算公式如下：

其中w(i，j，k，l)取决于空域核和值域核的乘积，(i，j)，(k，l)分别是两个像素点的坐标；

空间高斯函数确保只有邻近区域的像素对中心点有影响，空域核表示如下：

值域核高斯函数确保只有与中心像素灰度值相近的才会被用来做模糊运算，值域核表示如下：

两者相乘后，就会产生依赖于数据的双边滤波权重函数：

5.如权利要求4所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装方法，其特征在于，根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管包括如下步骤：

把机器人寄存器中存储的预埋套管的位置信息修改为计算得到的世界坐标系中套管安装的位置坐标；

机器人Z轴上移，手指张开，手抓气缸合并，Z轴运行到托盘上方指定位置后，下降到抓取套管高度，托盘向前移动，机器人通过末端手抓到托盘供料***上抓取一对套管螺旋筋的组件，放置到承轨台的定位轴涨紧套上，压紧装置实现将套管压紧到模具上。

6.一种CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装***，其特征在于，所述自动安装***包括：取料***、安装机器人、基于机器视觉的定位***、处理器和存储器；

其中，所述取料***包括：拆叠盘传输装置；

所述安装机器人包括：高精度三轴桁架机器人、末端手抓***、托盘供料***、模具定位***、安全防护***、液压泵、控制阀、执行油缸、顶升横梁和安装地梁；

所述基于机器视觉的定位***包括：工业相机、控制器和距离传感器；

其中，所述存储器中存储有指令，在被执行时，所述指令使得所述处理器进行以下操作：

模具通过牵引机构运行到套管安装机器人工作位置下方，模具定位装置根据***命令动作后模具停止到准确位置，进行初步定位；

顶升单元将模具顶起到前后门架上，到位后发给桁架机器人动作信号；

通过位于桁架机器人抓手上的工业相机对指定区域进行拍摄，采集二维图像信息，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标，以便进一步准确定位世界坐标系中套管安装的位置；

根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管；以及

最后一组套管安装完成后，机器人各部分机构位置回零，托盘供料***待更换满料的托盘，准备进行下次作业。

7.如权利要求6所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装***，其特征在于，其中，所述进行初步定位包括：模具停止到模具定位***定位销的下方，此时，机器人电控***发给液压***指令，模具定位***对角布置的定位销通过液压缸的作用下向下伸出，***到模具上方对角的两个定位孔中。

8.如权利要求7所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装***，其特征在于，建立视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系包括如下步骤：

利用棋盘标定板，进行工业相机的内、外参数标定及畸变矫正过程；

通过在棋盘标定板中选取标定点，标定选取的关键点在世界坐标系下和图像坐标系下的坐标，建立世界坐标同图像坐标间正确的坐标转换关系；

其中，工业相机的内、外参数标定依据以下公式进行：从物理世界坐标系到相机坐标系的转换关系式表示为：

其中(X，Y，Z)世界坐标系中的实际坐标，f_x和f_y分别表示两个方向上透镜的物理焦距长度与相机中每个单元尺寸的乘积，c_x和c_y分别表示对屏幕坐标中心相对于光轴可能发生的偏移；

其中，工业相机的畸变矫正基于以下步骤进行：

根据以下等式调整径向畸变：

x_corrected＝x′(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (2)

y_corrected＝y′(1+k₁r²+k₂r⁴+k₃r⁶) (3)

(x，y)是相机上畸变点的原始位置，(x_corrected，y_corrected)是矫正后的新位置；

根据以下等式调整切向畸变：

x_corrected＝x+[2p₁xy+p₂(r²+2x²)] (4)

y_corrected＝y+[p₁(r²+2y²)+2p₂xy] (5)

使用棋盘图像来计算4个内参数(f_x,f_y,c_x,c_y)和5个畸变参数(k₁,k₂,k₃,p₁,p₂)。

9.如权利要求8所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装***，其特征在于，使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标包括如下步骤：

采用双边滤波的方式，对相机捕捉的图像进行降噪处理，并且在降噪的过程中应该保持边界清晰；

使用Hough检测算法确定套管安装位置在相机坐标系中的坐标；

使用所述视觉传感器下图像坐标同世界坐标系下实际坐标的转换关系，求出世界坐标系中套管安装的位置；

其中，双边滤波的计算公式如下：

其中w(i，j，k，l)取决于空域核和值域核的乘积，(i，j)，(k，l)分别是两个像素点的坐标；

空间高斯函数确保只有邻近区域的像素对中心点有影响，空域核表示如下：

值域核高斯函数确保只有与中心像素灰度值相近的才会被用来做模糊运算，值域核表示如下：

两者相乘后，就会产生依赖于数据的双边滤波权重函数：

10.如权利要求9所述的CRTS-Ⅲ型轨道板预埋套管的自动安装***，其特征在于，根据计算之后的套管安装的位置指导机器人各轴配合移动安放套管包括如下步骤：

把机器人寄存器中存储的预埋套管的位置信息修改为计算得到的世界坐标系中套管安装的位置坐标；

机器人Z轴上移，手指张开，手抓气缸合并，Z轴运行到托盘上方指定位置后，下降到抓取套管高度，托盘向前移动，机器人通过末端手抓到托盘供料***上抓取一对套管螺旋筋的组件，放置到承轨台的定位轴涨紧套上，压紧装置实现将套管压紧到模具上。