图像与数据驱动的连接器生产智能设备研究

发布时间：2024-05-15 04:20

　　随着社会的快速发展和智能制造技术水平的提高,越来越要求产品的智能化生产,基于视觉的机器人系统大量应用于产品的工业生产中,以实现工件的自动检测、分拣、抓取等相关工作。根据研究发现,连接器的生产依旧以传统人工操作的设备为主要生产方式。本文研究了图像与数据驱动的连接器生产智能设备,实现连接器的智能生产,提高了生产效率。首先,根据连接器的参数特点,研究设计了连接器生产智能设备的方案。分别完成对抓取机械手、紧定装置、直角坐标机器人和伺服系统的设计选型。并用NX Nastran软件对紧定装置的挤压体进行静力学分析,验证了紧定装置满足实际生产要求。其次,针对连接器生产的特点采用eye-in-hand的视觉伺服方式,实现视觉系统对机械手的引导。完成了视觉系统的硬件选型,完成相机内外参数的标定,并对机械手和相机的位置进行标定,确定相机与机械手位置的偏差。采集样件图像,利用形态学的方法对图像处理分析,获取样件高度和直径特征,确定工件的型号,按照专家系统的规则实现控制器切换。然后,根据工件托盘和工件的颜色特点,借助HSV颜色空间,利用全局阈值和形态学处理方法,完成工件的粗定位,并按照抓取规则确定工件的抓取顺...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于机器视觉的机器人国内外研究现状
        1.2.2 机器视觉技术研究现状
    1.3 本课题研究目的及意义
    1.4 研究内容
第2章 智能设备整体结构设计
    2.1 智能设备设计参数
    2.2 抓取机械手设计
    2.3 直角坐标机器人结构总体设计
    2.4 视觉系统设计
        2.4.1 相机选型
        2.4.2 镜头及光源辅件选型
    2.5 智能设备紧定装置的设计及有限元分析
        2.5.1 紧定装置设计
        2.5.2 紧定装置关键部件有限元分析
    2.6 本章小结
第3章 连接器生产的工况识别与控制器切换
    3.1 成像原理及坐标变换
        3.1.1 坐标系介绍
        3.1.2 坐标系变换
    3.2 相机标定
    3.3 机械手位置标定
    3.4 图像处理
        3.4.1 图像平滑滤波
        3.4.2 像素边缘检测算法
        3.4.3 亚像素边缘检测算法
    3.5 工件识别及控制器切换
        3.5.1 定位样件位置
        3.5.2 工件型号识别
        3.5.3 控制器的切换
    3.6 本章小结
第4章 基于边缘特征的工件定位研究
    4.1 HSV颜色空间
    4.2 工件定位流程
    4.3 工件定位
        4.3.1 工件粗定位
        4.3.2 工件抓取顺序的制定
        4.3.3 工件的精确定位
        4.3.4 抓取位置的确定
    4.4 本章小结
第5章 智能设备的运动控制研究
    5.1 控制过程分析
    5.2 控制策略研究
        5.2.1 抓取机械手控制策略
        5.2.2 紧定装置控制策略
    5.3 机器人抓取轨迹分析
    5.4 点到点的S型加减速轨迹规划
    5.5 本章小结
第6章 智能设备实验平台的搭建及实验分析
    6.1 实验平台搭建
    6.2 控制系统上位机软件
    6.3 实验平台抓取分析
    6.4 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 课题展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3973895