基于机器视觉的弹簧组件外观检测

美国制造工程师协会(SME,Society of Manufacturing Engineers)机器视觉分会和美国机器人工业协会(RIA,Robotic Industries Association)自动化视觉分会对机器视觉系统的定义为:机器视觉系统是通过光学装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像,以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置.     

激光视觉引导下的工业机器人步态运动学参数辨识

工业机器人在多个领域都有广泛应用,而离线编程则成为其重要的发展方向。由于离线编程对机器人自身的绝对定位精度有较高要求,为提升绝对定位精度,设计一种激光视觉引导下的工业机器人步态运动学参数辨识方法。基于线结构激光测量技术,设计由工业智能相机、感光元件、滤光片、线激光器构成的激光视觉传感器,使用该传感器测量工业机器人,以获取其三维信息。通过粗引导与精引导两个步骤对激光视觉传感器实施激光视觉引导,以提高效率,降低瞄准误差。工业机器人步态运动学参数误差的辨识模型,通过最小二乘法对模型实施迭代求解,以获取精确的方程组解,从而完成步态运动学参数辨识。测试结果表明,该方法的步态运动学参数辨识误差低于0.02 mm,在30次迭代次数以内即可完成求解。     

三维激光加工装置

东芝公司于五月三十一日宣布，采用CO2激光器和多关节机器人的组合，在日本首次研制成三维激光加工装置。能够把二氧化碳激光加工机与机器人组合在一起(以前要做到这一点，感到很困难)， 主要是由于研制成了一种传输大功率激光用的灵活的导光管,借此能把10.6微米的激光自在地传送出来。东芝的三维激光加工装置可在工件的内侧和壁面进行焊接、切割等加工，因而开辟了以前的激光加工装置无法胜任的新领域。     

机器人装配印制电路板

<正> 工业机器人是机电一体化技术的结晶,它最初用于机械行业的零件搬运、喷漆和焊接。随着机器人精度的提高和传感器技术的发展,越来越多的机器人用于装配领域。目前就国外电子行业所用的机器人而言,百分之八十用于印制板的装配。这是因为引线—插装孔、多管脚—插装孔、表面安装元件—焊盘的装配问题同其它小零件(如机械零件)的装配问题很相拟,所以可利用传统的自动化技术和机器人学来解决印制板装配问题。 机器人很适应PCB装配的变化(即具有很好的柔性),这主要是柔性装置、视觉系统和数据通信三个方面的技术飞速发展的结果。     

基于激光视觉传感的机器运动目标跟踪研究

复杂背景影响下机器人跟踪运动目标精度提升是目前相关领域研究的重点,因此,研究基于激光视觉传感的机器运动目标跟踪方法.使用激光传感器获取激光数据,利用扫描匹配算法实现运动目标检测,同时定位机器人并构建所处环境的图像;使用单目视觉传感器,通过目标位置估计算法计算出运动目标的角度信息与距离信息,使用Rao-Blackwell...     

弧焊机器人空间焊缝定位系统的研究

建立了基于激光立体视觉的空间焊缝定位系统,使带有离线编程系统的弧焊机器人可以适应批量生产中每次焊缝位置的变化。利用激光视觉传感器获取空间焊缝特征点的机器人基坐标系坐标,用B样条曲线拟合测量点。可以快速实现空间焊缝的精确定位。     

激光视觉传感在焊接机器人焊缝识别中的应用

为实现复杂工况下焊接机器人精准识别焊缝目标，将激光视觉传感技术应用于机器人焊缝识别中。以激光视觉传感器作为核心硬件，构建焊接图像采集系统，运用PCI总线卡检测传感器及外部指示灯是否为连接状态，通过PXR800图像采集卡在规定时间内得到激光焊接图像，使用串口通信程序完成图像高效传输。分别采用双边滤波器与模糊算子实施图像去噪与增强处理，优化图像角点与激光条纹中心点，利用等式约束方程修正卡尔曼滤波后的图像坐标值，完成高精度焊缝识别任务。仿真结果证明，激光视觉传感能够帮助机器人提升焊缝识别精度、增强抗干扰能力，为焊接机器人的推广应用发挥积极作用。     

激光视觉传感器的机器人焊缝高精度跟踪系统

以提升焊接机器人焊接精度为目的，设计激光视觉传感器的机器人焊缝高精度跟踪系统。由工业相机和激光传感器、焊接机器人等组成系统硬件架构，获取焊缝激光光源后，将其传输至激光图像传感层。采用激光图像传感器对焊缝激光光源图像进行物理滤波处理，使用工业相机拍摄焊缝激光图像。提取焊缝激光图像特征，依据其特征点位置对焊接机器人进行手眼标定，获取焊接机器人校正向量并将该向量输入到机器人运动控制层内的焊缝跟踪程序内，利用该程序不断修正焊接机器人跟踪行为并向接口电路电机驱动器发送控制跟踪命令，实现机器人焊缝高精度跟踪。实验结果表明：该系统具备良好的启动性能，对焊机机器人手眼标定径向畸变、切向畸变数值均较小，跟踪不同类型焊缝的最低偏差数值仅为0.01 mm,跟踪精度高。     

应用多传感器激光视觉的焊接机器人变质心补偿控制

制造、安装、机械传动和温度变化等诸多方面的误差较大,产生补偿机器人变质心偏移度,任务执行途中失去期望位姿,为了提高焊接机器人工作效率,提出应用多传感器激光视觉的焊接机器人变质心补偿控制方法。建立焊接机器人变质心模型,应用激光传感器扫描焊接机器人实际轨迹和位姿的几何特征,获取激光视觉图像标定管道焊缝,结合PLC控制器,调整焊接机器人轨迹和位姿,消除惯性力对变质心位移的干扰,实现焊接机器人变质心补偿控制。实验结果表明,在X-Y坐标面、Z-X坐标面和Z-Y坐标面上的变质心补偿轨迹均与期望轨迹误差5 cm左右,高度重合;控制后,焊接机器人惯性位移在0.1 cm之内,近似于零,惯性力不再引导焊接机器人移动,可以稳定停靠在目标位置,变质心控制性能好。     

激光功率检测自动化装置研制

利用单片机技术,研制了激光功率检测自动化装置,该装置可实现激光功率计检定和激光功率测量自动化。论述了该装置的工作原理、组成结构设计和数据处理程序设计。该装置具有使用方便、成本低、误差小等特点,经实际测量验证,工作稳定可靠,具有较好的实用价值。     

基于全局空间控制的高精度柔性视觉测量系统研究

针对传统机器人视觉测量系统中测量精度受机器人绝对定位精度限制的问题,构建了基于全局空间控制的高精度柔性视觉测量系统并研究其标定技术。通过全局空间测量定位系统实现机器人末端工具的高精度实时控制,可以突破机器人自身定位精度的限制,充分发挥其高度柔性的运动特性。为实现系统高精度测量,提出一种基于单应性矩阵的视觉传感器外参标定方法,该方法仅需对所设计的平面靶标进行一次成像,结合激光跟踪仪进行坐标转换即可实现传感器坐标系与外部参考坐标系之间坐标转换关系的精确标定。实验结果表明,基于全局空间控制的机器人视觉测量系统在其工作空间中距离测量精度优于0.2/mm,较传统的机器人视觉测量系统得到显著提高。     

虚拟现实和激光传感技术的机器人轨迹跟踪

为了优化机器人轨迹跟踪的准确性,提出了虚拟现实和激光传感技术的机器人轨迹跟踪控制方法。采用虚拟现实技术建立机器人视觉映射关系模型,掌握机器人运行参数状态,把机器人视角设成论域,并把激光传感器所感知的障碍物信息转换至论域中,计算障碍物阻力与目的地引力,控制机器人避开障碍物,跟踪预设轨迹运行至目的地。结果表明,本方法的机器人跟踪精度超过95%,机器人运行轨迹跟踪误差均小于5%,而且机器人轨迹跟踪准确性优于对比方法。     

NAO机器人的视觉系统与图像处理分析

NAO机器人它是一种交互性的机器人,它是由许多传感器、电机等各种软硬件相结合的产物。近年来,NAO机器人越来越受到世界各地院校和科研机构的青睐;成功运用在机器视觉、模式识别、运动控制、机电一体化、人机互动等教学及研究领域。本文介绍了NAO机器人的视觉系统及其相关图像处理。     

机器人激光扫描系统现场标定技术

针对机器人激光 扫描系统现场标定问题,提出了一种基于交比不变性的线结构光传感器标定方法,允许平 面参 照物在传感器测量空间中自由移动,通过摄像机拍摄多幅平面参照物的图像即可对光平面进 行标定;同时, 提出一种定点变位姿的机器人手眼关系标定方法,采用一个直径已知的标准球作为手眼标定 参照物,控制 机器人分别以纯平移运动和变姿态运动的方式带动视觉传感器对标准球的球心坐标进行测量 ,根据固定点 约束标定手眼关系。实验结果表明,本文标定方法有效、快速,可以用于机器人激光扫 描系统现场标定。     

环形扫描激光视觉传感器的光学系统设计

在焊接自动化控制中,视觉传感技术由于其非接触、反应速度快、抗干扰能力强而广受关注.本文结合主动光视觉技术和被动光视觉技术的优点,开发了环形扫描激光视觉传感器的光学系统.针对给出的环形扫描激光视觉传感器的光学系统设计特点和技术要求,玻璃材料选取肖特厂牌号为N-BAK4和N-SF10,采用简单的凹凸双透镜的结构完成光学系统的设计.设计评价结果表明,该系统的光学性能和成像质量均满足设计指标要求.     

基于双目视觉的焊接机器人系统研究及应用

自动化焊接机器人技术是焊接领域中一个重要发展方向,能够在提高焊接效率的同时保证焊接质量,在汽车、医疗、航天及交通等各大行业都实现了大规模应用。焊接机器人将视觉传感器与机械臂结合,实现焊缝的高质量焊接。目前,针对大型铸件复杂焊缝的焊接,较多工厂仍然采用传统的手工焊接方式,焊接效率低且产品质量难以得到保证,因此需要进一步加强对焊接机器人的研究,实现对大型铸件复杂焊缝的自动化焊接。文章基于双目视觉技术,概述焊接机器人研究现状、自动化焊接系统构成,以及焊接机器人在工业生产中的应用。     

基于圆柱谐振腔结构的接近传感器研究

为满足精密机器人视觉应用中对接近传感器的高精度测量要求,研究了一种新型的接近传感器,该传感器是基于圆柱谐振腔和TE011谐振模而设计的。通过仿真研究了接近距离、谐振腔几何尺寸与工作频率之间的关系,结果表明,该传感器的距离测量精度可达1μm。该传感器不受温度、湿度、尘埃等环境因素影响,可用于精密机器人视觉中。     

国外简讯

优于激光陀螺的传感器 据美国《航空周刊》杂志1992年6月15日报道,杭尼韦尔公司和BEI电子公司正在研制一种以石英晶体技术为基础的新型惯性传感器,准备用于小型、低成本惯性测量装置。据该公司声称,这种新的传感器装置要比激光传感器或光纤传感器体积小、成本低和结构简单。它主要用于战术制导、控制系统和导航装置。该传感器装置的关键元件是一个不带旋转部件的小型石英速率传感器。它是由晶体石英经过光刻化学腐蚀加工而成。运动敏感元件的原理基础是现代用的石英数字钟。由一个互补传感器—振动音叉来敏感角速率或速度,进而驱动第二个音叉产生输出信号。两个音叉件是由压电晶体片制成,第一个音叉由—振荡器驱动,使之以高频振荡,任何外来的角运动都会影响它的振荡,使音叉向前弯,互相分离,从而产生一个力矩,正比于原来敏感的运动。     

神奇的壁面清洗爬壁机器人

壁面清洗爬壁机器人是一种高效简便的自动化清洗工具 ,使用安全 ,效率高 ,降低了工人的劳动强度。由哈尔滨工业大学机器人研究所开发研制的壁面清洗爬壁机器人是一种新型移动式服务机器人 ,它由爬壁机器人主体、清洗机构、控制器、遥控系统、安全装置和供气、送水装备等组成。在技术上 ,它是集机械、电子、控制、通讯、计算机等多种学科于一体的技术密集型装置。该机器人有以下特点。(1)吸附可靠 :采用负压原理 ,能可靠地吸附在瓷砖壁面与玻璃幕墙上 ;(2 )移动灵活 :采用两套交流伺服系统驱动双轮 ,可在垂直墙面上自由移动 ,爬高能力达 80米…     

12路大功率激光装置《Delfin》

为了实现激光热核聚变反应，苏联列别捷夫物理研究所正在研制12路大型钕玻璃激光系统，预定于1977年建成，并准备对热核聚变空心微球进行球形对称照射。激光装置和测试设备采用计算机程序控制的自动化系统。研制《Delfin》大功率激光装置和诊断技术的目的在于，探索激光等离子体的物理过程，演示靶加热的最隹条件以及达到得失相当的能量规律。