车厢尺寸测量及定位系统研究

针对国内大型水泥厂对袋装水泥自动化装车设备的需求,首要任务是解决车厢尺寸自动化测量及定位问题。为适应现场多灰尘、高光强的半室外环境,采用三自由度运动平台搭载一维激光测距传感器的方法,设计了一种货车车厢尺寸测量及定位系统。系统由一维激光测距传感器、三自由度运动平台、控制系统和上位机四部分组成。系统实时采集激光传感器位置坐标及其测量的距离值,通过检测货车车厢四周挡板的具体坐标,计算车厢的长度、宽度、深度及停靠位置,实现车厢尺寸自动化测量和定位,并开发了上位机界面,方便用户操作和数据显示。对货车模型的测试结果表明,该系统在现场恶劣环境中能够稳定运行,具有较强的抗干扰能力,并且车厢尺寸测量相对偏差小于3.8%,定位绝对偏差不大于11.2 mm。该结果验证了该方案的可行性。     

基于实例分割的装车质量检测与调整方法研究

针对当前散料装车系统不能准确、完整、及时地获取料堆轮廓,料位检测易受到噪声干扰,导致无法保障装车作业质量等问题,创新性地提出了以实例分割技术为基础的装车质量检测与调整方法。基于Yolact实例分割术的货车箱体和煤堆检测,训练后的模型能在烟尘和强烈的光影环境下准确检测出煤堆和车厢边沿区域。基于煤堆和车厢边沿区域的装车撒料检测和基于煤堆和车厢侧边沿内侧垂直边缘的料位判断,检测得到的煤堆与车厢内壁接触线能够直接反映装车程度。基于实时料位信息的给料自动调整方法,通过已经装好的列车车厢数据进行自调整,适用于不同的车厢尺寸。试验结果表明,该方法不需要对车速进行设定就能实现比较理想的装车效果,对实现散料自动装车具有实际应用价值。     

双队列控制的激光视觉焊缝跟踪系统研究

设计与实现了一套激光视觉引导的焊缝自动跟踪系统,包括系统的整体硬件构成和关键算法。在工业机器人末端安装激光视觉传感器构成焊缝跟踪系统的硬件部分。采用小波变换滤除焊缝图像噪声,采用改进的Steger算法和Hough变换方法提取激光条纹中心直线,进一步提取出焊缝位置。提出一种双队列控制策略,在采集的焊缝特征点的基础上进一步插值,从而实现激光视觉引导的焊缝自动与平滑跟踪。实验结果表明,该系统具有较好的跟踪精度,能满足工业实际需求。     

基于示教与视觉纠偏的机器人自动焊接方法研究

给出了一种示教与纠偏相结合的焊缝跟踪方法，用于实现机器人的自动焊接．针对传统的示教再现机器人，由激光视觉传感器测量实际路径与示教路径之间的偏差．机器人控制器根据示教路径和偏差，对焊枪的运动方向和位置进行调整，实现焊缝跟踪．利用六自由度机器人和激光结构光视觉传感器设计了实验系统，对所提方法进行了实验．实验结果验证了该方法的有效性．     

铁路快速定量装车站控制系统的开发

针对基于轨道衡计量方式和人工或单片机控制方式的传统煤矿装车系统存在的速度慢、精度低等问题,介绍了一种铁路快速定量装车站的组成及工艺流程,阐述了该装车站控制系统的配置以及定量装车、自动给料控制策略,并对该控制系统进行了工业性测试。采用该控制系统后,快速定量装车站对单节车厢及整列列车的装车精度均小于0.1%,单节装车时间小于45s,实现了快速精确装车。     

基于机器视觉的工业机器人自动分拣系统设计

经济的发展推动了我国工业自动化进步,自动分拣是工业自动化中的一部分,传统的工业机器人自动分拣系统的分拣精确度较低,无法满足目前的工业化生产需求,因此基于机器视觉设计了新的工业机器人自动分拣系统.硬件部分设计了CCD图像采集器和运动控制卡,软件部分首先处理了工业机器人自动分拣图像,其次基于机器视觉识别了自动分拣工件类型,...     

基于DSP的机器人视觉伺服系统研究

机器人视觉伺服系统的研究是机器人领域中的重要内容之一,其研究成果可以直接用于机器人自动避障、轨迹线跟踪和运动目标跟踪等问题中。本文针对机器人视觉伺服系统要求快速准确的特点,设计了基于TMS320C6201的机器人视觉图像处理系统,并分析了基于图像雅可比矩阵的机器人视觉伺服方法的基本原理。     

AGV的基本结构和在烟草行业中的应用

AGV是英文Automatic Guided Vehicle的缩写,即自动导引小车。属于移动式机器人的一个分支。本文讨论的是在烟草行业自动化物流系统中作为物料搬运用途的自动引导运输车。     

各种各样的农业机器人

采摘水果的机器人 这是西班牙与其他国家合作研制的。这种机器人由一台装有电脑的拖拉机、一套光学视觉系统和一副机械臂组成。它可以根据水果的颜色、大小和形态,判断其是否成熟并决定是否采摘。以桔子的采摘为例,机器人每分钟可摘６０个,而人工每分钟只能摘八九个。 多面手机器人 一种名叫“未来拖拉机”的机器人正在研制之中。这种机器人由激光控制,通过电脑和光传感器的有效配合,具有自动翻地、犁地、平地等功能,并能以最佳路线和最佳数量喷洒化肥和农药。进一步改进后,将在种植、管理、收获和加工方面实现完全自动化的无人操作…     

视觉引导的机器人曲线跟踪系统

曲线跟踪是在视觉引导下机器人运动控制的一种典型应用。该文介绍了一种实用的视觉引导机器人曲线跟踪系统。在该系统中,机器人可以在视觉系统的引导下跟踪平面上的任意曲线。视觉系统能够完成自动标定、自动识别曲线、跟踪控制等功能。该系统具有算法简单,实用性和稳定性强等特点,其跟踪速度和精度都在实验中取得了较为满意的结果。     

基于机器视觉技术的变电站巡检机器人自动导航系统

该文设计基于机器视觉技术的变电站巡检机器人自动导航系统,有效规划巡检机器人巡检路径,实现巡检机器人自动导航。该系统利用以PIC16F73为单片机的核心控制器,通过机器视觉采集模块采集变电站巡检设备和路线图像,经过图像处理模块分割、去噪处理后,由无线传输模块传输至巡检导航模块,结合栅格法和蚁群算法得出变电站巡检机器人路线规划最优路线;利用PID控制器控制巡检机器人按照规划路线行驶,实现变电站巡检机器人自动导航。实验结果表明,该系统无线通信性能好、覆盖范围广,可准确采集变电站巡检设备和路线图像并精准实现巡检机器人定位,能够有效规划巡检路线,实现巡检机器人自动导航。     

4自由度双目立体视觉系统的设计

本介绍了一种4自由度双目立体视觉系统,该系统是本实验室设计的仿人双臂冗余自行走机器人的一部分,由于安装了该视觉系统,机器人的操作范围扩大,可以跟踪移动的工件,使得该机器人特别适合柔性制造系统中的装配作业和搬运作业,可以将装配和搬运一体化。同时由于该机器人具有自行走功能,可以在视觉控制下使柔性制造系统具有动态自动重组的能力。     

基于线激光视觉的机器人焊缝跟踪鲁棒控制方法

为了解决机器人在高速状态下进行焊缝跟踪时在拐角处产生的失真变形问题,提出了一种基于线激光视觉的机器人焊缝跟踪鲁棒控制方法。该方法通过视觉系统的预测量获得焊缝轮廓信息,对焊缝拐点进行识别并辨认拐角区域,对不同的轮廓部分采用不同的控制策略,同时引入自动校正过程,校正实际生产过程中的装配误差。实验结果表明该方法可以实现可靠的检测与跟踪,解决了高速状态下的运动轨迹失真问题,有效地提高了机器人焊缝跟踪的速度与精度,并确保系统在外界干扰的情况下仍能保持准确和稳定的运动,增强了系统的鲁棒性。     

计算机视觉在工业机器人上的应用

介绍工业机器人计算机视觉系统的工作原理和系统组成。该系统具有对摄像机视场中特征点自动定位和跟踪功能。结合工业机器人控制软件，该系统使工业机器人能实时地调整运动轨迹，提高其适应性和灵活性。     

火车自动装车系统自控回路探讨

在介绍独山子石化公司炼油厂老厂区火车栈桥装置的基础上,分析了自动装车系统的现状、组成及功能,并对装车系统的计量准确度进行了计算。针对现场自动装车系统需要人工到现场进行鹤管与罐车的定位以及鹤管升降操作的现状,对鹤管自动定位系统和自动装车系统进行了研究,提出了切实可行的解决方案以及具体的装车现场物料管线切断阀整改措施。实践证明,整改后的装车系统性能更趋于完善。     

某射击机器人实验平台硬件控制方案设计

射击机器人是智能武器的一个分支,是科技高速发展的产物,它集中体现了现代化部队武器装备中很多方面的技术水平,如自动控制、机器视觉等。搭建一个射击机器人仿真平台,模拟静止状态下射击机器人自动瞄准及射击过程。根据总体需求,以PLC作为其核心控制器件,配合步进电机及其驱动器、触摸屏、角度传感器等硬件,设计出平台系统搭建方案。     

双目视觉在助老助残机器人定位系统中的应用

为帮助上肢活动不便的老人、残疾人完成自主进食等行为,开发了一套基于双目视觉的助老助残机器人定位系统。通过蓝色激光引导实现对双目相机视野范围内任意物体的定位。采用多自由度助老助残机器人和Bumblebee2立体视觉系统构建定位实验系统,定位误差在1.2 cm范围内,满足对助老助残机器人定位精度的要求。     

基于计算机双目立体视觉的排爆机器人自动抓取的研究和实现

研究和开发一个双目视觉系统用于智能排爆机器人的自动控制。该系统利用计算机双目视觉原理,采用Matlab 7作为运算引擎,调用机器视觉软件eVision 6.2进行立体匹配,实时捕获图像,进行摄像机标定、图像预处理和匹配,确定可疑目标物的坐标,把图像实时显示在控制台,并通过xPC目标系统实现该机器人实时控制系统,自动控制手臂靠近并准确抓取可疑目标物。排爆机器人的抓取实验表明,该双目立体视觉系统在精度上能满足排爆要求。     

听觉脑–机接口的智能机器人控制系统

脑-机接口系统普遍存在控制命令单一、控制效率低和控制负担重等问题.通过改进控制目标的功能或加入智能化模块可以从一定程度上改善这个问题;但这方面的研究工作相对较少.如何针对残疾人的实际情况,研究智能控制与脑-机接口系统的有效切合点,是脑-机接口系统智能化的关键所在.本文针对视觉缺陷残疾人,提出一种结合机器视觉功能的听觉脑-机接口系统,将机器人自动视觉搜索,目标智能识别与听觉脑-机接口系统相结合,利用听觉脑-机接口系统向机器人发出简单人名指令,机器人将根据指令自动搜索识别,实现目标的自动跟踪.在一定程度上弥补视觉损伤病人在日常生活中的缺陷,也为脑-机接口的智能化提供了一个依据.     

多目视觉定位协同引导自动运输车研究

针对自动运输车（AGV）定位范围窄、灵活性差问题提出解决方案并实验验证。采用红色单球作为AGV车体的标志物,基于全局视觉定位技术构建起多个摄像头协同引导自动运输车。利用OpenCV和QT平台实现红色单球识别、多目视场空间扩展、坐标位置映射计算,并将实时坐标信息通过WiFi发送给下位机AGV。自动运输车根据坐标信息计算出运输路径,并且采用分时双反馈闭环算法解决运输过程中标志物被遮挡的问题。实验结果表明：基于红色单球标志物的多目视觉导引自动运输车定位方案具有定位范围大、灵活性好、适用性强的优势。