基于单目视觉的工业机器人智能抓取研究.pdfVIP

第 5期 机械设计与制造 2011年 5月 Machinery Design Manufacture 135 文章编号 ：1001—3997(2011)05—0135—02 基于单 目视觉的工业机器人智能抓取研究米 ：画： 王修岩 程婷婷 (中国民航大学 航空 自动化学院，天津 300300) 一～ ResearchonjndustriaIrobotintelligentgraspbasedonmonocularvision WANG Xiu-yan，CHENG Ting—ting (AerontaticalAutomationCollege，CivilAviationUniversityofChina，Tianin300300，China) 中图分类号：TH16，TP242 文献标识码：A 1引言 ． 元三大单元组成。单 目视觉单元为一台固定在工作平台上方的 CCD摄像机 ，负责摄取工作环境中的目标并存入图像采集卡缓 装配是产品生产的后置工序 ，在 自动化生产环节中占有重要 冲区；监控单元负责监控各工作站的当前状态 ，并完成对存储图 地位。传统的装配生产线上，工业装配机器人一般采用示教或离线 编程的方式，所有的动作都要预先严格设定，同时要求工件位置和 像进行相关处理的工作，达到识别定位 目标的目的；执行单元负 责驱动机械手实施抓取操作。 方向放置得非常严格。但是在实际应用中，一旦工作环境或者工件 其中，监控单元中嵌入了图像处理识别子模块，是实现智能抓 发生变化甚至环境条件未知时，就会造成装配机器人拾取工件时 取的前提，同样也是工作的重点。图像处理主要完成对物体外形的 出错。这时需要机械手能根据工件的实际位置动态调整，实现智能 准确描述，包括以下步骤：(1)图像边缘提取；(2)周线跟踪；(3)特征 抓取操作。将单 目视觉系统引入工业机器人，通过CCD摄像机获 点提取；(4)曲线分割及分段匹配；(5)图形描述与识别。 取工件的图像 ，并通过图像预处理、构建模板特征、模糊识别三个 机器人工作时，首先由单 目视觉系统对工作环境进行扫描 步骤，对待装配工件进行 自主识别，从而动态改变机械手的抓取操 并有哪些信誉好的足球投注网站目标物体，识别出指定目标后 ，由上位机利用已经开发好 作，使其能在合适的部位准确抓取工件，提高了装配操作的智能 的程序计算指定 目标的相对位置及方向，再将图像数据传输给下 化，大大扩展了工业机器人的使用性能和应用范围。 位机，下位机根据计算结果 自动制定控制参数，驱动执行单元完 2系统原理与结构 ’成抓取任务。操作人员可通过上位机实时监控整个工作过程。 建立的工业机器人单 目视觉系统，如图1所示。 3工件 自动识别 数字图 工件 工件识别即识别指定工件并确定其在图像中的具体位置， 1l —