基于視覺定位的六軸工業(yè)機器人搬運系統(tǒng)設計與研究.pdf

1、搬運機器人在工業(yè)生產中應用廣泛，然而傳統(tǒng)的示教方法無法應對需要搬運的物體位姿不定的情況，因此引入視覺技術對目標物體進行識別和定位，引導搬運機器人完成搬運任務。
　　以空調壓縮機搬運上線為目標任務，研究先后涉及機器人運動學、相機標定與手眼標定、圖像處理與目標識別等方面，最后根據壓縮機自動搬運上線的任務要求完成基于視覺定位的機器人搬運系統(tǒng)的設計應用。
　　在機器人運動學研究中，以RS50N型六軸工業(yè)機器人為研究對象，分析了該型機

2、器人的結構及基本參數，建立了連桿坐標系，列出相應D-H參數，之后根據D-H參數進行了機器人運動學正逆解的求解，為機器人手眼標定和搬運系統(tǒng)正確定位目標提供技術支持。
　　在相機標定研究中，分析了相機基本數學模型，基于張正友法和MATLAB攝像機標定工具箱進行了相機標定實驗，求取了相機內參數和相應的外參數;在手眼標定研究中，對Eye-in-Hand視覺系統(tǒng)進行了手眼標定研究，推導了手眼標定基本關系式AX=XB，選取基于矩陣直積的方法進

3、行標定矩陣的求解，為減少噪聲影響，進一步研究通過整體最小二乘法實現手眼標定關系矩陣的精確求解，最后通過實驗完成了Eye-in-Hand視覺系統(tǒng)的手眼標定。
　　在圖像處理與目標識別研究中，以MATLAB圖像處理工具箱為平臺，以拍攝的一幅圖像為處理對象，分析研究了圖像預處理、邊緣檢測方法;并針對圖像中的圓形目標物體的識別，提出基于圓Hough變換和最小二乘法相結合的圓形目標檢測定位方法，實驗表明該方法識別效率和定位精度均較高。