西红柿采摘机器人视觉系统的设计与研究

设计、开发了西红柿采摘机器人的双目立体视觉系统,为机器人自动化采摘作业提供条件。采用VFW方法进行了实时采集系统的设计;基于成熟西红柿与背景之间颜色特征的差异信息进行图像分割来识别成熟西红柿;在摄像头标定和形心匹配的基础上,通过三维立体重建获取了西红柿果实的空间位置信息。实验结果表明:视觉系统的成熟果识别率可达到98%,图像分割识别整个过程消耗平均时间0.21s;当工作距离小于500mm时,除个别奇异点,测试距离误差绝对值可控制在14mm以内,能较好满足实际工作需要。     

基于单片机的机器人视觉系统研究

本文描述了一种的视觉传感系统。片外存储器保护机制确保了片外存储器的完整性和私密性。我们的处理器及其新的保护机制已在FPGA上实现,并且功能齐全。简要评估了处理器中安全机制的成本,并证明它是合理的。     

基于双目视觉的跟踪机器人系统的设计

文章介绍了一种以TMS320DM642为核心,结合编解码芯片SAA7115和SAA7105组成的高速图像处理系统,和典型的电机控制芯片TMS320F2812为核心的电机控制系统,组成了基于双目视觉的跟踪机器人系统.文章提出了一种新的基于YUV彩色模型的实现足球立体视觉匹配的检测方法,该方法将匹配问题映射为具有某种颜色的目标特征区域的中心,把其中心作为匹配点,通过目标的分割获得匹配点后根据双目视觉定位数学模型恢复目标位置信息,完成在动态背景下运动目标的识别与跟踪,从而高效实时地检测运动目标并实现时目标的跟踪.     

基于图象分割的机器人视觉系统的设计与实现

机器人视觉系统是自主机器人的重要组成部分，而如何精确高效的处理视觉信息是视觉系统的关键问题．本文介绍了一个包括离线颜色分析器和实时视觉信息处理器两大部分的机器人视觉系统。离线颜色分析器用于提取各种颜色的阈值，实时视觉信息处理器则利用阈值进行图象分割，从而使机器人准确认知当前环境。     

双足机器人视觉系统的设计与应用

在一个十自由度双足步行机器人的平台上,基于双目视觉进行机器人视觉系统的设计.该系统包括两部分:一部分用于处理视频信号,另一部分为闭环控制系统.在信号处理部分,利用两个CMOS摄像头采集到的视频信息作为输入信号,基于TI公司的OMAP3530微处理器在Linux操作系统下进行图像信号的分析、计算等处理,输出机器人距离目标物的距离.在控制部分,以第一部分的输出信号作为输入,用DSP作为控制芯片实时控制机器人步态,并将步态调整结果作为反馈信号,使整个系统形成闭环控制,实现了机器人的自主控制.基于该思想,实现了对双足机器人步态的稳定控制,实验结果验证了该方法的可行性.     

基于FPGA+ARM的视觉导航轮式机器人

根据自动运输的需求,以FPGA+ARM为核心,设计一种基于视觉导航的自主式轮式机器人,使用FPGA控制图像的实时采集、存储和显示,用ARM实现路径识别、通信并控制执行机构和传感器。路径识别的基本思想是采样二值化并去噪,再检测出场景中的路径,由路径跟踪模块进行导航计算。实验结果表明,该机器人的控制准确可靠,能正确地跟踪预先设置的引导轨线。     

基于工业机器人控制的物料视觉分拣系统的研究与设计

随着工业时代急速发展，在目前工业智能化生产过程中，工业机器人担任着越来越重要的角色。如今的分拣生产线任务越来越繁琐，人工分拣出现的失误率与越来越高，因此，企业生产线迫切需要一种能够代替人工且高效率的同时还不易出错的机器来替代。本系统搭建了ABB机器人与机器视觉硬件平台，实现一种可以识别物料颜色检测、抓取分类入库一体化的工作系统。     

机器人与视觉系统

机器人与视觉系统是一种以计算机为基础的具有人工智能的自动机器,能够模仿人体运动并具有触觉、视觉、听觉等功能。尽管目前机器人的技术水平还是比较简单的,但它已经在许多领域内获得了应用,诸如焊接、材料处理、部件定位、组装与喷漆等。随着发展,它必将在电子、冶金、宇航、化工等工业自动化方面发挥重大作用。     

基于视觉的足球机器人系统

基于视觉的足球机器人系统融合了实时视觉信息处理,无线通讯、多机器人协作等多个领域的技术。提出了基于视觉的足球机器人系统的控制结构,设计并实现了足球机器人系统的视觉识别算法,以动作选择机构为核心建立了策略系统。     

基于网络的嵌入式机器人视觉系统研究

课题研究使用嵌入式技术构建了一个支持网络访问的机器人视觉系统,机器人能够将采集到的视频信号,进行具有较高压缩比的MPEG-4编码,通过无所不在的网络,传送给INTERNET上的"主人",同时"主人"可以通过发送控制信号,调整机器人视觉角度,焦距,遥控机器人"行走",对家庭状况实时直播,实现家庭安全监控的目的,甚至可以通过增加传感器对病患进行监护,作为医院的自动医护机器人.该系统设计基于普适计算的概念,目标是构建的机器人能够融入家庭生活,通过无处不在的网络提供信息和服务.     

基于FPGA的双目立体视觉系统

立体视觉的目的之一就是为了获得周围场景的3维信息,其关键在于匹配算法。然而即便是使用目前先进的通用处理器,其计算致密视差图所需的时间仍无法满足高速自主导航的需求。为了解决这个问题,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的双目立体视觉系统的设计方案,同时介绍了系统的硬件结构,并在讨论区域匹配的快速算法的基础上,提出了基于FPGA的像素序列和并行窗口算法框架,用以实现零均值像素灰度差平方和(ZSSD)的匹配算法。该算法是先将视频信号经解码芯片生成场景立体图像对,并由FPGA来完成立体图像对的几何校正和ZSSD匹配算法,然后将获得的致密视差图通过PC I总线发送至上位机。实践表明,该算法效果好、速度快,不仅具有较强的鲁棒性,并且硬件系统性能稳定、可靠。此外,该方案还适用于像素灰度差的绝对值和(SAD)和像素灰度差的平方和(SSD)等多种传统区域匹配算法的快速实现和实时处理。     

基于FPGA的智能台灯机器人系统

针对传统台灯存在的功能单一、机械开关寿命短和人性化程度偏低等诸多不利因素,设计了基于摄像头识别处理技术和FPGA技术的智能家居台灯系统。该系统通过热释电红外传感器进行人体红外感应;以舵机控制的机械臂模块为执行终端,控制台灯的高度及光照方向;采用摄像头采集图像对人手皮肤图像进行识别,实现人手所在位置的跟踪识别;采用具有Nios II嵌入式软核处理器的SoPC控制系统实现对整个系统的控制管理。实验表明,该系统能够有效地实现台灯根据人的到来自动开启;使用时,台灯的光照方向能根据人手所在位置进行自动跟踪调节;具有动作灵活、可扩展性强和识别精确等优点。     

基于FPGA的小型机器人无线通信系统

针对单处理器系统控制的无线通信系统在小型足球机器人比赛中存在丢包现象和实时性差等弊端,提出一种FPGA并行控制无线模块的解决方案,实现全双工通信。包括数据的无线发射、接收以及分包处理等模块,采用有限状态机设计发射、接收部分时序,结果证明该方案实现灵活、稳定性高、实时性好。     

基于机器视觉的机器人物料分拣系统的设计

随着生产技术发展和产业转型升级,机器人代替人工劳动是大势所趋,而视觉是机器人的“眼睛”。分拣是工业生产过程的关键环节,但传统分拣工作多以人工分拣为主,这降低了生产效率,且难以保证产品质量。运用基于机器视觉的机器人物料分拣系统,能对不同颜色的物料进行准确识别和精准定位。本文阐述了机器视觉应用的意义、基于机器视觉的机器人物料分拣系统组成,设计了基于机器视觉的机器人物料分拣系统软件,分析了系统的应用优势。通过实践,实现了基于机器视觉的机器人物料分拣系统功能,提高分拣安全性、可靠性和工作效率,从而提高工业生产的智能化,适应产业发展需要。     

基于小波变换的足球机器人视觉系统的设计

文章介绍了足球机器人视觉系统的组成及工作原理,针对足球机器人比赛的实际要求,采用小波变换对图像进行去噪处理。根据足球机器人视觉系统是通过颜色信息进行目标定位且实时性要求高的特点,仅对小波系数进行处理,在准确性得到保证的前提下,可大大减少运算的数据量,实验结果表明该方法可以有效地提高视觉系统的实时性。     

基于机器视觉引导技术在工业机器人抓取系统研究与设计

本文以ABB-IRB120型机器人和NI VISION视觉开发工件准确识别以及精准抓取,是衡量在生产线上工业机器人重复精度重要指标,也是一项十分重要的应用。目前,绝大多数工业机器人控制采用的是离线编程方式,优点是操作简单,入门槛低,缺点是环境适应能力差,编程方式单一。当工作环境或目标对象发生变化,机器人不能有效的适应这些变化,从而不能对工件进行准确识别以及精准抓取。为了解决这个问题,本文采用NI VISION视觉开发软件,在C#环境中,利用视觉软件对图像处理算法进行二次开发,通过CCD相机对传送带上物料工件进行图像采集、图像预处理、模板构建、模板匹配、姿态定位等5大步骤,对物料工件进行自动识别,有效地改变机械手的抓取动态,引导工业机器人准确抓取。     

基于视觉识别系统与机器人自动锁螺丝系统的平台设计

由于装配自动化生产线中纯手工拧螺丝装配需要占用大量工作时间和精力,整体效率不高,因此目前采用电动或者气动方式。此项目将实现机器人配合视觉识别系统进行拧螺丝工作,运用基于PC机的LabVIEW VDM机器视觉识别软件的强大运算能力和机器人的高可靠性、重复性、高速等特点,搭建系统,减少了手工拧螺丝的时间,且由于不间断连续工作的特点,极大提高了自动化生产线的工作效率和智能化程度。