基于视觉引导的工业机器人无序抓取系统设计

随着近些年"智能制造"理念的提出,自动化工厂对于无人数字化生产的需求越来越多.过去的技术早已不能满足如今工厂的要求.随着工业机器人与机器视觉行业迅速发展,大大降低了生产中的人工参与度,实现了真正意义上的无人化工厂,视觉行业的出现也扩大的工业机器人的应用领域,对整个自动化行业逐步走向智能化有着十分重要的作用.构建了一套针...     

基于VisionPro的太阳能电池片定位与缺陷检测系统

太阳能电池片发电具有环保性和高效率性,受到很多国家的青睐。太阳能电池片的焊接目前主要分为人工焊接、单焊和串焊3种方式。该文在电池片串焊机的基础上,基于美国Cognex公司的VisionPro机器视觉开发软件对太阳能电池片定位与缺陷检测系统进行开发。视觉系统基于VisionPro采用C #编程语言,利用VisionPro中的图像工具包来处理图像对电池片进行视觉定位与缺陷检测,并通过与OMRON PLC以及EPSON机器手通信,从而实现太阳能电池片串焊机的全自动化。     

基于HALCON的机械手视觉抓取应用研究

介绍一种特定的抓取式机械手的机械结构,利用HALCON图像处理软件中单目视觉ETH(Eye-to-Hand)系统手眼标定函数对机械手与摄像机系统进行手眼标定实验。利用获得的标定数据进行HALCON的图像处理,并将图像处理程序整合进VS2010平台与其它软件联合完成机械手视觉抓取系统的二次开发。最后用机械手视觉抓取实验来验证研究结果。     

基于视觉引导的工业机器人定位抓取系统设计

以美国国家仪器公司的视觉开发模块NI Vision为软件支撑和以ABB-IRB120型机器人,摄像机和传送带为硬件基础,对视觉识别与检测系统进行了模块化设计,构建了一个基于单目视觉的工业机器人工件自动识别和智能抓取系统,其中ABB-IRB120型工业机器人作为操作手臂,用CCD相机、运动控制器和工控机搭建了机器人视觉控制平台,通过建立抓取系统的参数化模型给出图像坐标到机器人坐标的转换算法,利用NI Vision中提供的图像处理、模式匹配等方法,在C#环境下进行开发,实现了目标定位和机器人控制两大基本功能,最终控制机器人完成目标工件的抓取。     

基于双目视觉的目标定位系统设计

基于双目视觉原理进行目标定位可以得到目标的深度信息。本文对双目视觉关键技术中的摄像机标定和立体匹配进行深入研究,采用改进的平面标定法和基于外极线约束和灰度相关性的立体匹配算法。搭建双目视觉系统实验平台,编制目标定位程序。实验结果验证本文方法的准确性。     

VisionPro(R)实现机器人对汽车发动机缸体的高效精确抓取

在一汽-大众长春发动机传动器工厂发动机缸体缸盖上料工序,采用人工上料方式影响生产节拍,存在质量隐患.采用康耐视3D软件后,实现了上料工位的自动化,替代10位工人,良品率提升;四种型号工件可以通用一个程序,引导机器人高精度快速抓取;增加1个机械结构用来辅助角度矫正,并去掉1个定位销,对角度要求降低;实际视觉精度超过预期,...     

基于视觉的机器人抓取系统应用研究综述

针对生产线上工业机器人的柔性和智能水平不高的问题,将日益发展的计算机视觉技术引入原有的搬运工业机器人领域,利用机器人视觉技术获取工件及其周围环境的信息,识别出了所要操作的目标工件,并能通过做出决策来引导工业机器人完成对工件的抓取和放置等操作。针对生产线上的工业机器人抓取系统中摄像机的标定、目标工件的识别匹配、机器人对目标工件的定位抓取这3个主要步骤在现阶段的研究成果进行了综述,对计算机视觉定位中涉及到的相关图像预处理方法进行了分析与归纳,并对该技术的实际应用研究和未来发展进行了讨论。研究结果表明,视觉抓取系统技术成熟,能够满足工业应用中的实时性要求,各部分算法的研究和改进对工业的发展和相关研究具有一定的参考价值。     

基于单目视觉的移动机械臂抓取作业方法研究

针对移动机械臂自主抓取作业过程中目标识别慢、作业精度低的问题,对基于单目视觉的目标识别与定位算法以及机器人作业精度提高方法展开了研究。以全向移动平台、工业机器人和单目相机等硬件为基础构建了一套移动机械臂抓取作业系统;对单目视觉模板匹配法进行了归纳,采用基于随机树分类的特征点匹配算法对目标进行快速准确地识别与定位;完成了相机内参数标定和机器人手眼位姿标定,分析了手眼位姿与抓取位姿的关系,提出了一种修正手眼位姿的抓取误差补偿方法,减小手眼标定误差对抓取误差的影响,最后进行了移动机械臂的抓取/放置实验。研究结果表明:采用上述方法能够快速准确识别目标,有效减小作业误差,并达到较高的作业精度。     

基于机器视觉的水表分拣系统研究

针对现阶段水表生产分拣主要依靠人工、自动化程度不高、效率低下等问题,对水表定位、机械手自动抓取等问题进行研究,设计了一套基于机器视觉的水表分拣系统。通过颜色特征粗定位水表区域,基于归一化内积相似性精定位水表,得到水表位姿;构建Eye-to-Hand手眼标定模型并求解,将水表位姿转换到机械手坐标系,实现机械手对水表的精确抓取。研究结果表明：该系统的定位误差在1.5 mm以内,机械手能准确抓取水表,极大地提高水表上下料效率,基本避免了人工失误。     

柔性装夹机器人工件视觉定位系统设计

针对智能制造平台的需要,建立了基于双目立体视觉的柔性装夹机器人工件定位系统。采用GrabCut算法对采集图像进行图像分割获得目标工件图像;进一步基于SURF特征和极限约束实现工件立体匹配;最后基于视差测距法算法求取目标工件的三维坐标,实现工件的定位。定位误差实验结果表明,定位平均误差为0.276mm,能满足柔性装卸机器人对目标工件的抓取要求。     

基于结构光的定位抓取系统设计

针对多种类、形状各异、散乱放置、高度不一致的异构件在弱纹理、反光等复杂场景中难以实现精确抓取的问题,开发设计了一套双目结构光定位抓取系统。在相机标定获取相机参数后,通过双目结构光实现异构件的三维重建,再创建点云模板与三维点云进行配准,获取抓取位姿,最后控制机器人完成抓取。实验结果表明,左右相机标定的误差为0.05 pixel和0.04 pixel,手眼标定的旋转均方根误差为0.146°,实现了异构件的抓取,验证了整体方案的可行性。     

基于彩色色标的服务机器人定位研究

在机器人的位置色标检测系统中，如何提高颜色识别的鲁棒性是一个比较难解决的问题。针对这个问题，本文以全自主移动机器人为平台，提出了一种检测系统在部分结构化的环境中基于颜色学习的实时图像处理的方法。该方法已较好地应用在移动机器人的视觉检测系统中。     

一种基于VisionMaster的机器视觉纠偏定位系统应用实现

针对新能源汽车动力电池自动化生产中广泛需求的定位纠偏技术,研究了基于机器人、机器视觉等先进技术的机器人手眼标定算法,设计了机器视觉辅助机器人系统自动化安装与定位硬件系统。基于专业图像处理软件VisionMaster,研发了自动安装机器视觉软件系统,以提高新能源汽车锂电池全自动产线的生产效率。     

基于VisionPro的颜色识别分类系统研究

通过VisionPro视觉软件,搭建高效率、高识别率的颜色识别分类的机器视觉系统。设计四轴机器人控制系统,对相机进行手眼标定,通过视觉处理引导机械手完成颜色识别与分类。为验证系统的有效性,以3种颜色块进行试验,在随机摆放的情况下,对颜色块进行识别与分类。实验结果中识别率达到98.3%以上,且算法具有良好的鲁棒性,可以实现自动识别分类工作。     

基于手眼系统的线结构光焊缝跟踪系统设计

为了实现一般手眼系统与线结构光焊缝跟踪系统主要部件的复用,在一般手眼系统的基础上,加装激光器、滤光片、保护装置等设备,将其用作焊缝跟踪系统中的线激光结构光焊缝跟踪传感器。通过实验对原手眼系统的标定结果进行实验修正,使其可以替代线结构光焊缝跟踪传感器的标定。详细分析了安装激光器、滤光片、保护装置等对原手眼标定结果造成的影响,使用数据逼近的方法提高线激光结构光焊缝跟踪传感器的手眼标定精度;实验时先对手眼系统进行标定,得到相机坐标系到工具坐标系的原外参矩阵;再对使用原外参矩阵得到的焊点数据,与焊点的实际坐标的误差进行分析,修正手眼系统标定结果。通过实验验证了本方法在手眼系统标定结果基础上,进行加装机构后的线结构光焊缝跟踪传感器的手眼标定的平均精度可达0.53 mm,能够满足机器人焊接的需求。     

蒸汽发生器高水位堵板设计优化分析

核电站大修期间,需安装高水位堵板将蒸汽发生器一次侧管座密封环封堵。为减少人工堵板受到的辐照剂量,设计采用机器人进行堵板,为满足机器人工作需要,对堵板设计约束条件进行分析,对高水位堵板机械结构进行合理设计,并通过有限元分析方法对工作状态下密封胶囊膨胀时的高水位堵板进行静力学分析。结果分析验证,采用分体式高水位堵板结构可缩短作业时间,提高工作效率,此结构具备可行性和合理性。     

零件的双目视觉识别定位与抓取系统研究

针对生产制造过程中零件的自动定位、识别与分类等问题,构建了基于双目立体视觉的零件识别定位与抓取系统,对每个零件应用SIFT算法进行特征提取和匹配识别,应用双目视觉实现零件的三维定位,运用MATLAB和VC++混合编程技术,实现零件自动识别定位系统的软件开发.经实验验证,结合机器人控制软件,本系统能够快速准确地得到物体三维位置信息进而完成抓取任务.     

一种基于双目视觉的手眼标定方法

提供了一种能同时标定摄像机与机器人手眼关系的方法,精确控制视觉机器人末端执行器做2次旋转运动和5次平移运动.建立视觉机器人末端执行机构和摄像机两个坐标系之间位置相互转换的方程,求得摄像机内参数及手眼关系,在标定的过程中取黑白棋盘中的一个成像点,无需匹配和正交运动,方便对执行机构进行控制.模拟实验数据与真实图像数据试验表明,该手眼标定方法可行、有效.     

基于视觉定位的磁场分布检测系统

针对雷达电磁聚焦系统磁场分布的特殊检测要求,开发了一套基于视觉定位的磁场分布自动检测系统.该系统利用非线性标定法及坐标变换实现了各待测通孔轴心位置的精确测量及其向测量坐标系的转换,并根据视觉定位结果控制直角坐标检测机器人,能快速准确地实现对雷达电磁聚焦系统磁场分布的自动测量.