基于機(jī)器視覺的工業(yè)機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、人對(duì)外界信息的獲得80%是通過視覺得到的,視覺是人們獲得信息強(qiáng)而有效的方式,因此使工業(yè)機(jī)器人具有視覺是人們很多年的夢(mèng)想。而計(jì)算機(jī)視覺的出現(xiàn),使機(jī)器人具有視覺已經(jīng)成為了可能。機(jī)器人視覺就是從得到的圖像信息中進(jìn)行圖像處理,并較快的反饋信息,使計(jì)算機(jī)給出控制信號(hào)。具有視覺的機(jī)器人不僅能使其對(duì)外部環(huán)境的變化做出相應(yīng)的調(diào)整,而且提高了機(jī)器人的靈活性和適應(yīng)性,增強(qiáng)了機(jī)器人對(duì)外部環(huán)境變化的適應(yīng)能力。
　　 本課題是在實(shí)驗(yàn)室自主研究的三坐標(biāo)機(jī)器

2、人基礎(chǔ)上增加一套視覺系統(tǒng),使其成為一個(gè)具有視覺的工業(yè)機(jī)器人。通過對(duì)工業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)的研究,使工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)定位操作功能。本文的工作內(nèi)容如下:
　　 (1)研究了機(jī)器人視覺系統(tǒng)和對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。通過對(duì)攝像機(jī)的位置和攝像機(jī)的數(shù)目分析得出了機(jī)器人視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。然后分析了所采用的PAP-MVC810AOZ攝像機(jī)以及MV-200圖像采集卡的性能特點(diǎn)。描敘三種坐標(biāo)系間的相對(duì)關(guān)系,得出了圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換公式。通過對(duì)單

3、個(gè)攝像機(jī)線性模型和非線性模型的分析得出了雙目攝像機(jī)的標(biāo)定方法。
　　 (2)研究了三坐標(biāo)機(jī)器人的控制系統(tǒng)。通過對(duì)機(jī)器人的工作環(huán)境和機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析,確定了機(jī)器人的一些技術(shù)參數(shù)。對(duì)機(jī)器人控制系統(tǒng)的分析,確定了機(jī)器人系統(tǒng)采用PC機(jī)+Euro205X運(yùn)動(dòng)控制器的開環(huán)控制系統(tǒng)。PC機(jī)為上位機(jī),Euro205X為下位機(jī)。
　　 (3)研究了圖像處理過程。介紹了圖像處理的幾個(gè)主要過程,如圖像預(yù)處理、圖像灰度處理、圖像的去噪、圖

4、像的增強(qiáng)以及圖像邊緣檢測(cè)等。介紹了圖像特征提取的方法,采用MATLAB編程提取了圓的特征。
　　 (4)研究了視覺算法。通過對(duì)視差原理的分析,提出了新的視覺算法,并用實(shí)驗(yàn)確定了該視覺算法的正確性。由此可求出空間上的點(diǎn)相對(duì)機(jī)器人執(zhí)行器的三維坐標(biāo)值。
　　 (5)程序設(shè)計(jì)。介紹了Trio程序軟件設(shè)計(jì)與編程語(yǔ)言。通過計(jì)算物體的三維坐標(biāo)值,來(lái)編程控制機(jī)器人完成對(duì)物體的夾持操作。
　　 本文的設(shè)計(jì)與研究不僅極大的增加了工業(yè)