基于三维点云的机器人猪腹剖切点规划方法

发布时间：2023-03-29 19:03

　　随着中国人口数量的逐年增加和消费倾向的改变,人们对于猪肉制品的需求量也在逐年增加。猪腹剖切工序作为重要的屠宰加工环节,存在人工作业效率低、劳动强度大、工作环境恶劣等问题,再加上从业人员的日益减少和劳动成本的逐年增加,使得实现屠宰加工过程的自动化、降低人工使用率成为屠宰行业越来越迫切的需求。本文针对我国屠宰生产线猪腹剖切工序存在的实际问题,提出了一种基于三维点云的机器人猪腹剖切点规划方法,以实现猪腹剖切工序的自动化、提高屠宰生产线的自动化水平。首先,分析猪腹剖切工艺,确定机器人进行猪腹剖切的动作流程,明确系统的架构和工作流程。标定猪腹剖切机器人工具坐标系和用户坐标系,实现坐标系的转换和统一。使用工业激光传感器采集猪胴体的三维点云信息,通过点云截断、体素滤波降采样处理、统计滤波等预处理操作,去除背景环境点云和噪声点云,提高算法的计算效率和精度。基于点云欧式聚类算法对猪胴体三维点云进行分割,分离得到若干个单独猪胴体的点云集,避免多个胴体数据之间相互干扰。其次,使用点云PCA算法计算猪胴体三维点云的主、次方向向量,进而计算两方向向量所在平面,得到猪胴体的对称平面方程;将处在预设阈值距离范围内的...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 机器人屠宰加工技术研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文主要研究内容
    1.4 本章小结
2 猪腹剖切流程及坐标系标定
    2.1 猪腹剖切工艺
        2.1.1 猪腹剖切工艺
        2.1.2 机器人剖切流程
    2.2 系统架构及工作流程
    2.3 节拍计算和设备布局规划
    2.4 猪腹剖切机器人坐标系标定
        2.4.1 工具坐标系标定
        2.4.2 用户坐标系标定
    2.5 本章小结
3 猪胴体点云采集及聚类分割
    3.1 猪胴体点云采集
    3.2 猪胴体点云预处理
        3.2.1 点云截断
        3.2.2 体素滤波降采样
        3.2.3 统计滤波
    3.3 基于聚类的猪胴体点云分割
    3.4 本章小结
4 基于PCA的猪腹剖切点规划
    4.1 基于PCA的猪腹中心线点集提取
        4.1.1 主成分分析
        4.1.2 提取猪腹中心线点集
    4.2 猪腹剖切数据采集及分析
        4.2.1 猪胴体数据采集
        4.2.2 剖切数据统计分析
    4.3 提取猪腹剖切点
    4.4 本章小结
5 猪腹剖切点规划算法验证实验
    5.1 机器人猪腹剖切实验平台
    5.2 算法有效性实验
        5.2.1 机器人坐标系的标定
        5.2.2 猪胴体点云采集及预处理
        5.2.3 猪胴体点云分割及剖切点提取
    5.3 机器人猪腹剖切实验
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3774303