機(jī)械手自動抓取鋼卷系統(tǒng)的研究.pdf

1、我國的鋼廠在搬運(yùn)鋼卷時，一般是由操作工人借助車間的吊車來完成。而鋼卷的抓取，則是由吊車上安裝的機(jī)械手臂來完成。機(jī)械手抓取物品是一個復(fù)雜的過程，在抓取鋼卷的過程中，最關(guān)鍵的就是控制機(jī)械手精確的定位到目標(biāo)物位置，完成抓取動作。目前世界上已投入使用的鋼卷抓取系統(tǒng)，在工作方式上，一般都需要一個經(jīng)驗(yàn)豐富的操作員，對機(jī)械手進(jìn)行遠(yuǎn)程手動控制，達(dá)到機(jī)械手精確定位的目的。這種工作方式，一方面對操作員的要求非常高，否則很難達(dá)到很高的精度，所以時常因?yàn)椴僮鲉T

2、的定位不準(zhǔn)而使機(jī)械手與鋼卷發(fā)生碰撞而造成損傷。另一方面，吊車啟停與搬運(yùn)路線的人工控制，有時會帶有一定的隨意與盲目性，使吊車運(yùn)行的效率不高，導(dǎo)致了電能的浪費(fèi)，增加了搬運(yùn)成本；若能通過傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的自動精確定位，而不需要去手動控制機(jī)械手的各個關(guān)節(jié)，將會在很大程度上提高生產(chǎn)效益。 本文提出了一種適用于鋼材制造工業(yè)中實(shí)現(xiàn)鋼卷的機(jī)器人的設(shè)計(jì)方案。本課題研究的重點(diǎn)，就是機(jī)械手的視覺圖像處理算法、運(yùn)動控制軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)的相應(yīng)問題。

3、 系統(tǒng)主要分為兩個部分：圖像的處理和運(yùn)動的控制。在圖像處理方面，本文以模擬鋼卷圖像為例，主要包括直方圖均衡化和中值濾波。接著，提取鋼卷的邊緣特征，經(jīng)過對各種經(jīng)典邊緣檢測算子的分析比較表明：坎尼算子以其定位的準(zhǔn)確性、響應(yīng)的單一性而獲得較好的邊緣檢測效果。針對數(shù)字圖像的特征，利用獲得的圖像邊緣特征坐標(biāo)值，描述目標(biāo)物體的空間位置信息；在運(yùn)動控制方面，文章討論了視覺跟蹤方面，幾種常用的跟蹤理論，采用了基于分割的跟蹤方法。并且根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方