基于机器视觉的金属工件智能分拣系统设计

针对传统工业中人工分拣效率低和成本高等问题,设计了基于机器视觉的机械臂智能分拣系统。通过摄像头采集图像并对图像进行灰度滤波操作后,使用SOA-OTSU算法对图像进行阈值分割,对目标区域进行Blob连通域分析,实现对工件的识别与定位。运用标准D-H参数法建立三自由度机械臂模型,将工件位置坐标代入逆运动学方程,解得每个连杆的关节转角,将其转化为机械臂步进值,并通过串口通信方式发送给Arduino,由Arduino控制机械臂完成工件的抓取与放置。实验结果表明,该方法提高了分拣系统抓取的准确性。     

基于机器视觉的SOP芯片引脚缺陷检测系统

针对传统工业中SOP芯片引脚缺陷检测速度慢、精度低等问题,设计了一个基于机器视觉的SOP芯片引脚缺陷检测系统,通过MATLAB软件调用CCD相机采集芯片图像,采用改进的Canny边缘检测等算法实现引脚边缘的连接,采用连通域标记和灰度投影算法对得到的二值芯片引脚图像进行缺陷检测并完成GUI界面的设计。由实验数据可知,系统对芯片引脚缺陷检测的正确率为99.6%,测量误差在±0.03 mm之内,满足了工业生产中SOP芯片引脚缺陷检测实时性和准确性的需求。     

基于机器视觉的六自由度机械臂分拣系统设计

传统的依靠人工进行流水线分拣的工作存在诸多弊端,因此为了解决这个问题,提出了一种基于机器视觉的六自由度机械臂快速分拣系统,该系统选取工业相机作为图像采集设备,上位机在LabVIEW中进行模式匹配来进行颜色识别,然后进行机械臂运动学逆解,从而得到每个关节应旋转的角度,然后利用Arduino与LabVIEW进行串口通讯,进而进行机械臂的运动控制。经实验测试分析,验证了此分拣系统的快速性与准确性,在实际生产中具有较高的理论指导和实际价值。     

基于无线通信技术的自动化分拣机械臂故障检测系统

由于当前自动化分拣机械臂故障检测系统故障检测时间长、检测率低的问题,提出基于无线通信技术的自动化分拣机械臂故障检测系统。首先设计硬件部分,利用硬件实现机械臂自动化分拣;基于无线通信技术设计系统软件模块,在软件内设计数据处理软件程序,利用该程序对机械臂分拣数据进行处理,依据处理结果分析该机械臂是否存有故障,若存有故障,再将其故障类型利用可视化的形式展示,从而实现机械臂故障检测系统的整体设计。实验结果表明,该方法实行检测时间为2s,且故障检测率在98.7%以上,均优于对比系统,验证该方法具有较强的有效性,实用性强。     

集成电路芯片引脚外观自动检测系统的研究

基于集成电路芯片引脚外观检测的需要,开发了自动检测系统.介绍了系统的组成、硬件结构、软件流程.该系统由芯片自动输送线、芯片拾取吸臂、机器视觉系统、良品与不良品分选臂、良品补给装置等组成,由工控机通过PLC控制技术,实现芯片上料、输送、外观检测、分选、卸料等的全自动化.该系统可检测芯片引脚在空间的11个尺寸参数,具有检测精度高、产品更换快速、操作简便等优点,适用于QFP封装集成电路芯片引脚外观的自动检测,可显著提高生产效率及产品质量.     

基于机器视觉的硬币分拣系统设计

设计了一套基于机器视觉的硬币自动分拣系统。采用视觉算法对图像进行预处理、特征约束和模板匹配,实现硬币的识别和定位。在此基础上,通过坐标转换,使用机械臂对识别的硬币进行抓取,完成自动分拣。实验证明,该系统具有较高的准确率和较低的漏检率,可以满足自动分拣需求。     

Dobot机械臂实时通信仿真与实验研究

针对关节型机械臂运动状态实时监控问题,以Dobot为研究对象,采用联合SolidWorks与MATLAB进行运动学建模的方法,建立机械臂机械系统模型和可视化运动学模型。通过设计的GUI界面,实现了机械臂虚拟样机运动状态的实时监控。进一步联合Arduino核心板,搭建Dobot实验平台,对虚拟样机与实体进行联调,完成了虚拟样机与实体机械臂的实时控制。     

基于PLC的液控分拣机械臂设计与研究

随着科学技术水平的提高，机械臂逐渐代替人力应用于工业生产中，实现货物的装卸、搬运及分拣等工作。传统球坐标机械臂由于承受自重及货物负载，导致转动角度及控制精度较差。对此，基于传统球坐标机械臂及PLC控制原理，设计了新型五自由度液控机械臂。该机械臂以液压为驱动力，通过PLC控制程序实现对机械臂的运动控制，完成生产线中物料的自动分拣，其应用大幅降低了人工劳动强度，提高了生产效率。     

基于机器视觉的智能垃圾分拣机器人的设计

设计了一款智能分拣机器人,通过使用OpenMV摄像头辨别物体的颜色,用Arduino板作为机械臂的主控板,双模块之间使用蓝牙串口模块进行通信,从而实现六自由度机械臂进行物体的抓取和搬运。经过多次的测试,机械能够在准确有效的自动识别目标物体后,对物体进行颜色分拣,为市场的需要提供简单有效的新方案。     

基于三组测量绳结构的软体机械臂运动检测

针对气动软体机械臂运动形状检测问题,设计了一种基于拉线编码器的三组测量绳结构的运动学参数检测装置。依据分段常曲率法,构建了气动模块化软体机械臂的运动检测模型,基于机械臂柔性材料的特点,在建模过程中引入刚度法,使检测模型能准确反映从机械臂驱动气压到形状变化以及运动学参数的映射关系。提出了一种可模块化组装的气动软体机械臂,用于验证检测装置与模型的精度,所提出的机械臂在构型上由硅胶基体、运动气囊和连接板组成,能实现机械臂的模块化组装。通过对所构建的运动检测模型进行推导与仿真,得到了模型的相对误差。最后,通过试验验证了运动检测建模的精度和机械臂驱动、构型以及运动的特征。研究结果表明：相比于传统的视觉追踪方法,所设计的基于三组测量绳结构的检测装置能实现对软体机械臂运动形状的高精度检测。     

基于机器视觉的IC芯片三维引脚外观检测机的研制

介绍了集成电路芯片三维引脚外观检测机的系统组成与功能、运动控制系统与视觉检测系统的构成、图像处理方法以及系统软件的模块结构.该检测机由芯片自动输送线、视觉检测平台、吸臂和分选臂等组成,采用工控机及PLC控制技术,实现芯片上料、输送、外观检测、分选补给和卸料等功能的全自动化.该检测机可检测芯片引脚在空间的11个尺寸参数,具有检测精度高、产品更换快速和操作方便等优点,适用于QFP集成电路芯片三维引脚外观的自动检测,可显著提高生产效率及产品质量.     

面向智能仓库的中小型物料分拣系统的设计

设计了一种面向智能仓库的应用于中小型物料分拣的自动分拣系统。系统主要由物料识别装置和物料分拣机械臂组成,利用单片机和图像处理相结合的方法,获取物料的位置及物料类型,同时通过机械臂控制系统引导机械臂完成自动抓取物料和分拣物料的任务。实验验证结果表明系统能够有效实现对中小型物料的自动分拣,具有成本低、准确性高、操作简单直观等优点,适合小型智能仓库的使用。     

带双目视觉的SCARA机械臂运动学分析及轨迹规划

为了解决SCARA机械臂因目标位姿变化而引起抓取任务失败问题,给出了一种基于机器视觉目标检测与定位的机械臂控制方法。通过双目相机成像模型实现坐标系之间的转换,利用计算机视觉识别及三维匹配方法,达到对目标物体定位的目的,从而确定机械臂末端执行器的期望位置。结合使用D-H参数法建立机械臂的运动学模型,通过运动学方程的逆解,得到末端执行器到达期望位置时机械臂各驱动关节的变量参数,然后对其进行轨迹规划仿真,得到了连续且平滑的各关节位移、速度、加速度变化规律曲线,同时使用SCARA机械臂进行装配实验。实验结果表明该系统能够准确、稳定地把物体放到目标位置,完成装配任务,从而为开发机械臂运动控制系统提供重要的参考。     

六轴焊接机械臂的逆运动学控制程序设计

本文展示的机械臂是便携式的,在Arduino平台建立了简单实用的控制器,编写了逆运动学控制代码,用于定位机械臂。     

基于深度学习的协作机械臂目标定位与抓取研究

针对协作机械臂在工业应用场景中目标定位困难、抓取精度不高等问题,提出一种基于ROS (Robot Operating System)和深度学习的协作机械臂目标定位与抓取方法。首先搭建了一种视触觉融合的机械臂智能抓取实验平台,该平台由Kinect v2视觉系统、Moveit控制系统及AUBO i5机械臂执行系统组成;以Kinect v2视觉系统为基础设计了一种改进YOLOv8轻量化模型的目标检测识别定位方法实现目标定位;采用GSConv和VoV-GSCSP网络结构改进特征融合Neck端解决了参数量大、算力要求高的问题;控制系统订阅tf广播的目标物体坐标信息实现抓取任务。实验结果表明,模型改进后的计算量GSConv和VoV-GSCSP减少6.9%,GFLOPs减少7.3 (9.8%),且提高了检测精度;螺丝和螺母两种目标物抓取的成功率分别为99%和97%。     

机械臂运动轨迹在线控制系统设计与研究

针对多自由度机械臂系统,基于单片机设计了机械臂运行轨迹控制系统,该系统包含上位机、主控面板及机械臂舵机控制板等部分,通过光电编码器及位移传感器捕捉机械臂的实时位置信息,基于Arduino舵机扩展板、D-H理论搭建机械臂结构模型,实现机械臂多自由度控制。由试验结果可知,所设计系统可更为精准的控制机械臂运动轨迹,且具有良好的运行稳定性和可靠性。     

基于最小外接矩形的目标工件定位算法

针对工业生产中的轮廓不规则工件难以定位的问题。以UR5机械臂为研究对象,设计了一套视觉定位系统。文中借助视觉技术定位工件,实现机械臂自动抓取目标工件。改进Canny边缘检测算法,然后对检测到的工件轮廓,利用Hough投影法寻找目标轮廓的主轴,建立目标工件的最小外接矩形。实现目标工件的定位并确定目标图像位置,最终实现机械臂抓取目标工件。通过抓取实验证明,文中的算法满足实际需求,具有实际工程应用价值。     

空间机械臂模拟系统的设计与实现

针对某科技馆的一个科普展品,设计了一种空间机械臂模拟系统。首先对空间机械臂各部分的结构和传动机构进行了设计,利用D—H坐标法建立了机械臂的运动学模型,并进行了其运动学正、反解的求解。然后,构建了空间机械臂的伺服控制系统,开发了上位工控机和底层运动控制器的控制软件。最后,使用Quest3D虚拟现实软件制作了VR机械臂。机械臂模拟系统的工作情况表明,该系统可以满足科普展品的要求。     

岩石采样机械臂的运动学及工作空间研究

本文针对岩石采样的环境恶劣条件,设计了一套岩石采样机械臂.首先对岩石采样机械臂系统组成进行详细介绍;然后对机械臂进行运动学建模,在运动学模型基础上,开展机械臂的运动学研究;最后对机械臂的工作空间进行研究,为机械臂的运动控制打下基础.     

基于视觉的蜂王浆自动采集系统的设计及仿真实验

针对蜂王浆采集生成效率低、机械化程度不足的问题,设计了五自由度的蜂王浆自动采集机器人系统.系统利用OpenCV的机器视觉库通过图像处理算法识别蜂王幼虫,然后将幼虫信息的图像坐标转换到世界坐标系,根据运动学正反解原理,完成机械臂捡虫动作,并利用OpenGL进行系统运动学模拟仿真实验,验证了系统的合理性和实用性.