快递分拣机器人控制系统的设计

为提高快递分拣效率,设计了一种基于OpenMV机器视觉模块的快递分拣机器人控制系统。在这一控制系统中,通过机器视觉技术实现快递件的轮廓识别、定位、扫码及分类,将STM32单片机作为运动控制核心,外接传感器感知机器人的状态,基于串口与机器视觉模块双向通信,实现对放置在地面的快递件进行自动分拣。通过制作样机验证了设计的合理性与可行性。     

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。     

基于机器视觉的传送带分拣技术研究

将机器视觉应用于传送带分拣系统,使得分拣系统具有更高的适应性,能够适应各种任务下的分拣需求。对机器视觉在分拣平台应用上存在的标定问题进行了研究,完成了基于机器视觉的传送带分拣系统搭建。首先分析了视觉系统的标定方法,然后提出了一种传送带与机器人的位姿关系的标定方法,最后在摄像机标定和传送带标定的基础上实现了机器人与摄像机的位姿标定。实验证明:工件的定位识别精度能够满足识别分拣的要求,能够完成机器人的分类抓取任务。     

基于机器视觉的工业机器人分拣技术研究

将视觉系统应用到工业机器人当中去,使得机器人具有人眼的功能是当今机器人研究的重点。本文针对以往工业生产线分拣工件时存在的问题,从视觉的角度研究了相关技术难点。本文完成了基于机器视觉的工业机器人分拣系统平台的搭建,首先通过摄像机对传送带上进入工作区的工件进行图像采集,然后对图像预处理分析,接着用不变矩对工件进行快速识别,之后用Hough-链码识别算法对工件进行精细匹配,最后通过中心定位算法计算出工件的位置,引导机器人对工件进行分拣抓取。同时,本文还提出了多目标分块处理算法和Hough变换与链码相结合的Hough-链码识别算法。实验结果表明,该分拣系统可以有效解决规则几何工件的分类的问题,达到分拣的目的。     

基于机器视觉的电子元件在线质检分类系统设计

为了解决电子元件蜂鸣器出厂时人工质检效率低、容易伤害分拣人员听觉等问题,设计了基于机器视觉的电子元件在线质检分类系统。该系统主要由自动上料、视觉检测、声音检测、电极控制和下料控制这5个部分组成,由PLC主控制器、OpenMV视觉检测模块、声音识别模块以及步进电机等配合完成蜂鸣器的自动上料、检测和等级分类功能。经过现场调试及应用表明,该控制系统提高了蜂鸣器的质检分类效率,其效率是人工质检的1.9倍,准确率提高了9.4%,每台设备至少替代3名工人,节约了企业的成本。     

基于椭圆检测的小型工件分拣系统设计

针对分拣系统中散乱堆叠的圆形工件检测和位姿估计问题,设计了基于椭圆检测的双目立体视觉小型工件分拣系统。使用LSD算法提取圆弧支撑线段,经筛选和连接组合后,采用改进的椭圆最小二乘拟合方法直接计算出初始椭圆;对初始椭圆进行层次聚类并筛选,完成椭圆识别。提取特征点,再根据Rosin近似距离筛选角点对左右目椭圆进行匹配并进行三维重建,根据随机抽样一致算法进行平面拟合,并提取圆形工件位姿。根据此结果应用Robot Studio控制机械臂移动和分拣工件。经测试和实验证明,该分拣系统能够迅速和准确地识别工件,完成自动分拣,在工件散乱堆叠的情况下,准确度较传统模板匹配方法大大提高。     

基于LabVIEW的Tripod机器人视觉处理和定位研究

针对传统的物流分拣过程效率低、成本高的现状,以及利用机器视觉进行分拣快速、可靠的优点,对机器视觉、图像处理和Tiropd机器人进行了研究,基于LabVIEW,设计了Tripod机器人视觉系统,将分拣过程简化为对几何体的识别和抓放过程。利用边缘提取、滤波去噪、圆心检测等算法,采用LabVIEW视觉模块及其库函数,进行了图像的预处理、特征提取以及中心点定位。研究结果表明,基于LabVIEW的Tripod机器人系统能够准确识别平台几何体的颜色和形状,可较为精确地定位几何体中心,满足后续控制的要求。     

中小型金属工件在线检测系统的设计

随着机器视觉技术的快速发展,利用图像处理技术对工件进行在线实时检测的方法近年来得到广泛的应用和发展。为了解决工件离线人工检测效率低、精度差的问题,设计了包括上料模块、图像采集处理模块、零件传送模块、筛选模块和控制模块的基于机器视觉的工件在线检测剔除系统。系统运用PLC可编程逻辑控制器作为工业控制器,机器视觉和图像处理作为检测方法,提高了工件检测的产品品质、生产效率和自动化程度,该机器视觉检测系统可以通过改变程序的方法,运用和推广到其他表面品质检测的行业中。     

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。     

机器视觉在柔性制造生产线分拣机械手中的应用研究

为了解决柔性制造生产线机械手的智能化分拣问题,以并联机械手、工业相机和BS-8ML01型柔性生产线为基础,设计了一个基于机器视觉的分拣系统。该系统工业相机直接集成于机械手的定平台,以实现对传送带送来的工件进行图像采集及软件图像预处理。研究中对传统的Hough算法进行了改进,采用基于有序Hough变换的算法进行工件边缘的提取和定位,并以此对机械手的运动轨迹进行规划,采用Matlab对机械手的末端动平台进行动力学分析。最后样机实验表明,该基于机器视觉的分拣机械手算法稳定可靠,可广泛应用于一般小尺寸工件的分拣工作,提高了柔性制造生产线的自动化、智能化水平。     

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.     

零件轮廓测量机安全监测系统的设计

为适应现代先进制造业质量检测自动化的需要,研究开发能够在线非接触、高精度自动检测的智能三坐标测量机已经成为制造业发展的必然趋势,其中机器视觉检测技术的应用为实现复杂自由曲面的自动化检测提供了技术支持。介绍了零件轮廓测量机的工作原理,分析了回转工作台和偏心调整机构在回转体零件测量系统中的作用。采用合理的图像处理技术,完成了包括测量工位上异常物体的检测、工件类型识别和工件位置检测等功能在内的图像识别系统的设计。     

汽车十字轴视觉检测系统的研究

介绍了一种汽车十字轴机器视觉检测系统,该系统由十字轴夹持器和转向器、工位转换机构、智能相机以及检测控制系统等组成,可完成十字轴尺寸误差和形位误差的检测及自动分选,从而实现了汽车十字轴冷挤压成型的全自动化生产.     

基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机的设计和应用

设计了基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机,根据拧紧工艺和扭矩控制原理实现对螺栓拧紧力矩的控制;通过丝杠变径机构,实现不同规格齿轮毂螺栓拧紧;利用机器视觉实现螺栓位置的识别以及初始位置的确定;讨论了自动拧紧机控制系统的硬件组成和软件系统配置,并介绍了防错、防漏功能的设计流程。螺栓自动拧紧机可提高装配精度和操作效率,降低工人的劳动强度。     

Development of a real-time laser-based machine vision system to monitor and control welding processes

In this study, a laser-based machine vision system is developed and implemented to monitor and control welding processes. The system consists of three main modules: a laser-based vision sensor module, an image processing module, and a multi-axis motion control module. The laser-based vision sensor is designed and fabricated based on the principle of laser triangulation. By developing and implementing a new image processing algorithm on the platform of LabVIEW, the image processing module is capable of processing the images captured by the vision sensor, identifying the different types of weld joints, and detecting the feature points. Based on the detected feature points, the position information and geometrical features of the weld joint such as its depth, width, plates mismatch, and cross-sectional area can be obtained and monitored in real time. Meanwhile, by feeding these data into the multi-axis motion control module, a non-contact seam tracking is achieved by adaptively adjusting the position of the welding torch with respect to the depth and width variations of the weld joint. A 3D profile of the weld joint is also obtained in real time for the purposes of in-process weld joint monitoring and post-weld quality inspection. The results indicate that the developed laser-based machine vision system can be well suited for the measurement of weld joint geometrical features, seam tracking, and 3D profiling.     

基于ARM的自动捋管机控制系统设计

本文设计并实现了基于ARM Cortex-M3内核的LPC1768芯片为控制器的自动捋管机控制系统,详细叙述了纱管的监测原理。本系统主要由硬件系统和软件系统两部分,可实现对有纱管准确地检测和剔除,以及对纱管颜色的判断和分类。     

非金属工件电镀表面缺陷现场检测技术的研究

生产过程中对表面缺陷的检测非常需要。介绍了一种为现场设计的非金属电镀工件表面缺陷检测技术 ,系统在计算机信息技术、图像处理技术和自动测控技术相结合的基础上开发而成。该技术设计了具有均匀散射照明光源的 CCD光电检测系统 ,通过图像处理和计算机自动控制 ,由执行机构自动分选出带有表面缺陷的工件。该系统有效的解决了电镀工件表面的强反射光给图像处理和检测带来的困难 ,适于生产现场自动检测应用。     

基于高速并联机械手的电池质量分拣机设计

结合我国电池企业生产需要,设计了一种基于高速并联机械手的电池质量分拣机。首先进行了可充电电池质量自动分拣机总体方案设计。根据电池分拣布局确定了机构的工作空间尺寸和机构的基本尺寸,进行了机构的详细设计并对机构的动、静态性能进行分析和结构优化设计。在此基础上开发了分拣系统产品化样机。其性能与进口设备相当,而成本仅为进口设备的1／3。