基于機器視覺的機械臂分揀系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著“工業(yè)4.0”概念的提出，以智能制造為目標的第四次工業(yè)革命席卷全球。在以工業(yè)機器人為基礎的自動化生產系統(tǒng)中，通過引入機器視覺提高生產系統(tǒng)的智能化程度已經成為當下的研究熱點。本文對現(xiàn)代工業(yè)中工件分揀系統(tǒng)進行研究，了解傳統(tǒng)工件分揀系統(tǒng)的弊端，分析當下自動分揀系統(tǒng)的發(fā)展方向和研究焦點。重點研究機器視覺在分揀系統(tǒng)中的應用，并在深入學習視覺伺服、圖像處理、機械臂運動學等關鍵技術的基礎上，以實驗室SCORBOT-Er4u示教機械臂為基礎，擬構建

2、了一個基于機器視覺的機械臂分揀系統(tǒng)。在實現(xiàn)課題目標的過程中，本文進行了如下研究：
　　首先，對目前機器視覺技術的應用發(fā)展做全面了解和學習，進行綜述概要。在此基礎上，確立本文的視覺伺服控制結構—基于位置的伺服控制結構；然后，研究相機標定技術原理，對不同相機標定方法進行對比分析，并利用張正友標定法對分揀系統(tǒng)進行標定。
　　圖像處理技術是機器視覺技術的核心。本文對圖像預處理方法進行系統(tǒng)學習，對高斯濾波器、均值濾波器、中值濾波器和自

3、適應中值濾波器進行對比試驗；在研究經典圖像邊緣提取算子的基礎上，對Canny算子進行改進，應用于工件邊緣提??；分析研究閾值分割和聚類分割，并提出基于改進粒子群算法的快速FCM聚類分割法；研究圖像特征提取和識別算法，利用圖形幾何特征、SUSAN角點檢測算法和Hough算法完成工件識別、分類，并獲取工件相關位姿參數(shù)。
　　學習機械臂運動學相關知識，利用D-H建模法對執(zhí)行分揀任務的SCORBOT-Er4u示教機械臂進行建模，并利用Ope