基于視覺機(jī)器人的直插元件的自動(dòng)裝配技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人不斷地被用來替代傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中的人工作業(yè)。特別是機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展,使得機(jī)器人能夠探測(cè)外部目標(biāo)對(duì)象,通過檢測(cè)目標(biāo)對(duì)象的關(guān)鍵位置信息可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡的規(guī)劃。本文主要結(jié)合機(jī)器視覺中的相機(jī)標(biāo)定技術(shù)、圖像預(yù)處理和圖像檢測(cè)技術(shù)研究視覺機(jī)器人在直插元件裝配中的應(yīng)用。
  本研究主要內(nèi)容包括:⑴視覺機(jī)器人中的相機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究,對(duì)直插元件裝配組件具體成像過程中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行分析,并詳細(xì)分析了幾種主要的相機(jī)標(biāo)定技

2、術(shù)的原理。重點(diǎn)分析了張正友相機(jī)標(biāo)定技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程,最后采用張正友相機(jī)標(biāo)定技術(shù)求解出相機(jī)的內(nèi)外參數(shù),在此基礎(chǔ)上采用畸變補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)方法優(yōu)化求解過程,最終得到的格點(diǎn)定位像素平均誤差減小了80%,得到更加精確的相機(jī)內(nèi)外參數(shù)。⑵直插元件裝配系統(tǒng)中的圖像處理技術(shù)研究,由于在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中采集到的裝配組件圖像中含有各種噪聲信息,本文采用中值濾波和高斯濾波相混合的濾波方式對(duì)圖像進(jìn)行濾波,得到信噪比更高的濾波結(jié)果圖。本文采用最大類間方差法的圖像增強(qiáng)技術(shù)將

3、裝配組件圖像從背景圖像中切割出來,通過邊緣提取實(shí)驗(yàn),最終采用Canny邊緣算法檢測(cè)出裝配組件的邊緣信息。⑶對(duì)直插元件裝配組件的定位,本文主要研究雙插腳的接插件和多圓孔的PCB接插板的自動(dòng)裝配,因此需要對(duì)裝配組件進(jìn)行圖像檢測(cè)和特征點(diǎn)定位。對(duì)接插件主要進(jìn)行角點(diǎn)提取,分析了常用的角點(diǎn)檢測(cè)算法并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理,得到的角點(diǎn)信息較為復(fù)雜,不利于接插件插腳的定位。提出采用凹凸點(diǎn)檢測(cè)算法來有效提取接插件的插腳凹點(diǎn)信息,所用時(shí)間為常用角點(diǎn)檢測(cè)算法的1.8%

4、,可以有效地定位接插件的插腳位置。對(duì)于多圓孔的PCB接插板,本文提出采用壓縮參數(shù)空間的改進(jìn)隨機(jī) Hough變換方法快速而有效地檢測(cè)出 PCB接插板上的圓孔信息,所用時(shí)間為采用隨機(jī)Hough圓檢測(cè)方法所用時(shí)間的5%。⑷基于圖像檢測(cè)技術(shù)對(duì)接插件和PCB接插板進(jìn)行特征點(diǎn)定位,通過相機(jī)標(biāo)定技術(shù)將圖像位置信息轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)系中位置信息,其定位誤差為0.02 mm,具有較高的定位精度。裝配組件的定位結(jié)果可以作為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的參數(shù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人

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