工件定位视觉系统在坐标机器人系统中的应用研究

发布时间：2018-05-01 07:48

  本文选题：坐标机器人 + 图像处理　； 参考：《重庆大学》2016年硕士论文

【摘要】：近年来中国机器人产业得到非常迅速的发展,机器人市场占有量全世界最高,机器人产业在国家提出的中国第十三个五年计划中作为重点发展产业,其重要性以及显而易见。我国机器人产业通过科技计划的持续支持,在研发和制造方面具有了一定的基础。自主开发出了弧焊、点焊、码垛、装配、搬运、冲压、喷漆等工业机器人,其中坐标机器人在码垛,装配以及搬运等过程中依靠其结构简单,成本低廉,运行速度快,交货周期短,适合大批量生产等优势占据了大量的低端加工制造市场。随着生产效率和生产自动化程度的提高,机器视觉系统被引入机器人产业中,其特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的风险工作环境或人工视觉难以满足要求的场所,常用机器视觉来代替人工视觉,机器视觉易于完成信息集成,是实现计算机集成制造基础技术。本文首先对分析坐标机器人的结构特点,选取了其中的一种圆柱坐标机器人为实验对象,确定视觉系统与圆柱坐标机器人控制系统的硬件要求以及总体功能及组成。其次对图像处理方法进行了系统的研究,结合工件实际情况对不同算法进行比较,选择了合适的图像处理算法。然后对工件定位的关键技术如特征提取,中心点提取的问题进行研究,提出了一种多边形中心点提取算法,提高中心点提取精度,使用Visual Studio软件和OpenCV计算机视觉库完成了视觉定位软件的开发。最后编写出坐标机器人控制软件,完成工件定位抓取实验,验证其系统的功能,对测量数据进行分析并得出误差原因。
[Abstract]:In recent years, the robot industry in China has been developing rapidly, and the robot market has the highest share in the world. The importance and the obvious importance of the robot industry in the 13th Five-Year Plan of China are very important and obvious. China's robotics industry has a certain foundation in R & D and manufacturing through the continuous support of scientific and technological programs. Independently developed arc welding, spot welding, palletizing, assembly, handling, stamping, painting and other industrial robots. Coordinate robots in the palletizing, assembly and handling process rely on its simple structure, low cost, fast operation, etc. Short delivery period, suitable for mass production and other advantages occupy a large number of low-end processing manufacturing market. With the improvement of production efficiency and automation, machine vision system is introduced into the robot industry, which is characterized by improving the flexibility and automation of production. In some places which are not suitable for manual work or where artificial vision is difficult to meet the requirements, machine vision is used to replace artificial vision, and machine vision is easy to complete information integration, which is the basic technology to realize computer integrated manufacturing. This paper firstly analyzes the structural characteristics of coordinate robot, selects one of the cylindrical coordinate robots as experimental object, and determines the hardware requirements, overall functions and composition of vision system and cylindrical coordinate robot control system. Secondly, the image processing method is studied systematically, and the suitable image processing algorithm is selected by comparing the different algorithms with the actual situation of the workpiece. Then, the key techniques of workpiece location such as feature extraction and center point extraction are studied, and a polygonal center point extraction algorithm is proposed to improve the accuracy of center point extraction. The visual positioning software is developed by using Visual Studio software and OpenCV computer vision library. Finally, the coordinate robot control software is written to complete the work piece positioning and grab experiment, to verify the function of the system, to analyze the measurement data and to obtain the error reasons.
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;TP242

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