基于三维视觉的工件识别与定位

发布时间：2021-01-20 09:15

　　随着重型机械行业的崛起,中厚板件的使用越来越广泛,而中厚板件的连接往往需要开坡口。现在国内大多采用人工开坡口和机器开坡口的方式,效率低,加工环境差,劳动强度高。工件自动识别与定位系统的引入大大提高了生产效率,改善了加工工人的工作环境。本文提出了一种基于三维视觉的工件自动识别与定位系统,完成了以下的工作:建立了一种基于三维视觉的工件识别与定位系统,主要包括、控制系统、执行机器人、图像采集装置、图像处理及分析软件。基于三维视觉的工件识别与定位系统具有两大特点:（1）采用了工业上通用的KUKA KR5 ARC机器人作为执行机器人本体,其强大的空间曲线运动算法,非常适用于自动化切割环境。（2）采用了性价比较高的AT三维相机,其大视角,高精度的特点,为自动化加工提供了便利。提出了一种基于点云模板的加工工件自动识别算法。其核心算法是先利用基于点云模板的匹配算法进行点云粗匹配,将工件点云数据和数字模型库中的数模转换到较近的位置,再使用经典的点云最近点迭代法（ICP）进行精匹配,完成目标工件的数字模型的自动识别。实验表明,工件自动识别算法有很好的自动化识别效果和精度,提高了系统的自动化程度,并通过计算... 

【文章来源】：北京石油化工学院北京市

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

匹配方式

图 1-2 手眼系统示意图Fig.1-2 Hand-eye system diagramto-Hand 相机安装方式中，相机与机器人基坐标系具有不对相机坐标系与机器人基坐标系之间的映射关系进行求 的安装方式，相机和机器人末端是固定的，做标定就是法兰盘坐标系之间的映射关系进行求解[54]。精密的测量设备进行手眼标定是比较简单直接的方式，统一到这个公共的中介中，然后解出坐标系之间的转换的精度，且原理不难，但成本太高，设备太昂贵，也很工业生产中高效，简单的要求不一样[55]。种成本低的方法是通过别的标定物来标定，比如标定板装方式，将标定板放置在相机可以拍摄到的地方，通过定板进行多次拍摄，这样就会有多张不同视角的标定板运动规律，求解出相机坐标系与机器人坐标系之间的转[56]

化加工系统需要设计一套算法来实现工件的识一整个过程，整个识别与定位系统必须要加入块。息处理模块：由 PC 机，AT 三维相机，图像集工件图像，然后利用工件自动识别和待加理分析。最后将三维信息发送给执行单元完成模块：由机器人本体，机器人控制柜，加工结果传输给控制执行机构来完成工件的加工。过控制机器人来完成加工动作。理模块是整个系统的关键技术，不仅处理整个程序。图像信息处理模块的最核心组件就是 P良好的程序开发软件的性能是整个工件自动识素。系统的现场总线控制方案如下图 2-1 所示

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]激光三维扫描点云数据的配准研究[D]. 彭博.天津大学 2011
[2]机械手自动抓取钢卷系统的研究[D]. 胡玮.武汉理工大学 2009



本文编号：2988781