基于机器视觉的工业机器人分拣技术研究

近年来,机器人技术已逐渐走进每个人的日常生活。随着科技的进步和我国经济的快速提升,机器人领域的科研也一次次有了新的进步,机器人的分拣技术一直深受专业人士的关注,机器人和系件特性也在与时俱进。为了更好地提升机器人分拣技术,本文主要阐述机器视觉的工业生产机器人分拣技术服务平台的建设,并对其作用进行了实验研究。     

机器视觉技术在工业机器人中的应用研究

智能制造是我国迈向制造强国的重要途径,加快我国工业发展步伐,有利于我国工业高质量发展。机器视觉是一种通过使用光学设备和无接触式传感器来实现对目标图像信息自动接收与处理,从而获取所需要的信息或实现对机器人移动控制。另外,机器视觉通过模拟人类眼睛来进行测量和判断信息,以高精度、高效率和可持续工作能力,在结构化场景量化方面有着突出的作用。随着工业结构的调整与转型,机器视觉技术已被广泛地应用于汽车、印刷、包装、农业、医药、纺织等各个行业。所以,如何推进机器视觉技术的发展,对于智能产业有重要的意义。     

基于机器视觉的工业机器人定位系统研究

随着《中国制造2025》提出,工厂对“智能制造”的战略地位迅速提升。工厂对智能设备的要求越来越高,传统的工业控制技术早已不能满足高质量产品生产的指标要求,尤其是在一些精度要求高、产品前沿报废率低的企业。近年来,机器视觉技术发展迅速,能够适应高要求、高精度的定位需求,机器视觉的引入极大的拓展了机器人的应用领域,对工业自动化发展具有重要意义。本文引入ABB机器人(IRB120)为基础,研究并构建一套基于机器视觉的工业机器人锂电池载流片定位系统。整个系统包括机器视觉系统和机器人控制系统,由机器人本体及控制器、CCD相机、计算机、图像采集卡、光源及软件系统构成。整个系统通过机器人与CCD相机的坐标系标定,模板标定,CCD相机获取锂电池载流片图像,对图像特征进行预处理,分类标记功能,图像处理技术,目标定位算法处理后,将锂电池载流片的定位信息通过通讯传输给机器人控制器,控制机器人执行完成锂电池载流片的定位任务。     

基于显著性图像边缘的全参考图像质量评价

大部分图像质量评价算法仅研究图像的灰度值及信息内容,没有充分考虑人眼视觉特性对图像质量评价的影响,针对此问题提出了一种基于显著性图像边缘的全参考图像质量评价方法。利用显著性图像表征图像的视觉关注内容,然后提取显著性图像的边缘检测图,得到人眼关注的结构和边缘,最后计算参考图像与失真图像边缘检测图之间的汉明距离得到图像质量评价指标。实验结果表明本文提出的评价指标满足人眼视觉特性,对于各种失真类型有非常高的主观一致性,评价性能也优于很多其他指标。     

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HALCON的机器人视觉标定

基于HALCON平面标定板,充分考虑机器人末端中心和摄像机镜头径向畸变的影响,设计了一种新的Eye-to-Hand机器人视觉标定方法。该方法不仅标定了摄像机的内外参数,同时也建立了摄像机图像坐标系和机器人世界坐标系的关系。实验证明,该方法具有较高的标定精度和实用性,适用于工业机器人的视觉系统标定。     

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。     

工业机器人应用情况已明朗

从机器人工业发展之初,工业机器人就已用于照料机器。第一批工业机器人中有一台Unimate于1961年卖到Ford汽车公司就是用于照料一台压铸机的。现在,40年后,机器人工     

基于工业机器人与机器视觉的红外传感器装配系统设计北大核心

针对红外传感器装配过程存在工件位置不准确等问题,设计了基于视觉定位技术的红外传感器自动装配系统。机械结构由工业机器人、供料单元、输送单元、视觉检测单元、快换工具单元和机器人第七轴等组成;利用视觉系统识别传感器端盖的位置和角度,并将结果换算到机器人世界坐标系,使机器人能够准确抓取到工件;搭建了基于以太网通信的PLC控制系统,完成红外传感器各零件的出料、输送、抓取及自动装配控制。实验表明,所设计的系统自动化程度高,运行可靠,具有较高的推广应用价值。     

空中机器人视觉系统设计与实现

针对空中机器人微型旋翼飞行器的自身特点以及复杂飞行环境,给出了一个切实可行的视觉识别系统．包括系统结构、硬件组成、算法设计等,实验结果显示该系统在目标识别上取得了较好的效果。     

基于机器人的对接位姿视觉测量系统标定研究

针对传统的相机内参矩阵和相机位置参数标定方法较为繁琐复杂且与相机内参标定互相割裂的痛点,本文设计了一种基于机器人的对接位姿视觉测量系统标定方法,利用采集得到的不同位姿关系下标定板图像以及对应的末端机器人末端执行器位姿数据,解算视觉位姿测量过程中涉及到的不同坐标系间位姿转换关系,一次性完成相机内参标定和相机位置参数标定....     

三维电视测量

本文从原理分析和实验验证两个方面研究电视测量技术用于机器人视觉系统中所产生的误差,以及在机器人视觉中这种测量误差的影响。     

工业机器人活塞浇铸系统的设计研究

针对国内活塞铸造自动化水平低、铸件质量稳定性差、工人劳动强度大、人工成本高生产模式的缺点,通过对活塞铸造工艺特点的研究,设计开发工业机器人与附加轴第七轴进行系统集成,成功实现一台机器人完成两台铸造机的浇铸工作,优化了浇铸工艺流程,提高了设备自动化水平,保证了铸件产品的一致性,同时减轻了工人的劳动强度.     

针对狭窄空间作业的机器人动态视觉系统研究

为应对配网狭窄作业空间内视场遮挡对作业机器人环境感知和定位功能的影响,这里研究了基于遥操作和虚拟/增强现实(VR/AR)技术的高临场感动态视觉感知与定位系统.受人体仅通过弯曲身体就可对物体多角度观测的启发,设计搭建了包含VR头戴设备、六自由度机器人和双目相机的动态视觉感知系统,提出了针对该系统的异构型主从遥操作逆运动学模型,并建立了观测目标绝对位置粗定位模型.试验表明,这里建立的动态视觉系统具有较高临场感,双目相机对VR设备的位置跟踪平均误差≤1.7mm,姿态跟踪平均误差＜2.36°;另一方面,系统在5个不同角度下对一个距离1.1米的红色固定小球球心的空间定位偏差≤1％,能为操控人员提供较精确较高的目标粗定位信息.     

消防机器人火源单目探测方法研究

针对目前基于上位机的视频火焰探测技术成本高、体积大等缺点,提出了一种基于FPGA和ARM的嵌入式图像处理系统。通过分析火焰的红外特性,提出了选用合适的红外滤光片简化图像处理和火源探测算法,并详细介绍了系统构成、工作原理以及开发流程。此外,通过分析火焰的静态特征和动态特征,并结合红外图像的特点,提出了通过分析火焰的圆形度、面积改变率和尖角特性来判别疑似火焰。     

基于ARM移动机器人视觉系统的设计

在嵌入式ARM+Linux平台开发了基于ARM移动机器人的视觉系统,使移动机器人脱离PC机平台,因此,机器人运动相对方便,运动范围也相对扩大.视觉系统的软件实现基于OpenCV,使系统开发方便,开发周期短.视觉系统可通过实时获取和处理图像来不断调整机器人运动位置,使跟踪定位精确.     

一种融合图像和传感信息的自主投篮机器人视觉系统

提出了一种基于计算机视觉与多传感器信息融合的信号处理技术及检测方法，同时将该方法应用到我校参加ABU(亚广联)举行的ROBO—CON竞赛的自主机器人上。系统具有较高的定位精度、快速性及鲁棒性，取得比较好的比赛效果。     

用于显微外科机器人的图像系统

介绍一套应用于该机器人的简便的图像系统设计,以解决普通平面图像所遇到的深度信息不够的问题,并成功应用于微血管缝合等操作中。