基于機器視覺的工業(yè)機器人的設計與研究.pdf

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

2、人基礎上增加一套視覺系統(tǒng),使其成為一個具有視覺的工業(yè)機器人。通過對工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的研究,使工業(yè)機器人實現(xiàn)定位操作功能。本文的工作內(nèi)容如下:
　　 (1)研究了機器人視覺系統(tǒng)和對攝像機進行標定。通過對攝像機的位置和攝像機的數(shù)目分析得出了機器人視覺系統(tǒng)的結構組成。然后分析了所采用的PAP-MVC810AOZ攝像機以及MV-200圖像采集卡的性能特點。描敘三種坐標系間的相對關系,得出了圖像坐標系與世界坐標系之間的轉換公式。通過對單

3、個攝像機線性模型和非線性模型的分析得出了雙目攝像機的標定方法。
　　 (2)研究了三坐標機器人的控制系統(tǒng)。通過對機器人的工作環(huán)境和機器人的機械結構的分析,確定了機器人的一些技術參數(shù)。對機器人控制系統(tǒng)的分析,確定了機器人系統(tǒng)采用PC機+Euro205X運動控制器的開環(huán)控制系統(tǒng)。PC機為上位機,Euro205X為下位機。
　　 (3)研究了圖像處理過程。介紹了圖像處理的幾個主要過程,如圖像預處理、圖像灰度處理、圖像的去噪、圖

4、像的增強以及圖像邊緣檢測等。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。通過對視差原理的分析,提出了新的視覺算法,并用實驗確定了該視覺算法的正確性。由此可求出空間上的點相對機器人執(zhí)行器的三維坐標值。
　　 (5)程序設計。介紹了Trio程序軟件設計與編程語言。通過計算物體的三維坐標值,來編程控制機器人完成對物體的夾持操作。
　　 本文的設計與研究不僅極大的增加了工業(yè)