工業(yè)機(jī)器人視覺定位與工件裝配研究.pdf

1、機(jī)器視覺是工業(yè)機(jī)器人獲取位置參數(shù)和運(yùn)行信息的重要手段之一，將其引入到機(jī)器人定位裝配系統(tǒng)中，大大提高了機(jī)器人的智能化水平和系統(tǒng)的自動化程度。配備機(jī)器視覺技術(shù)的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，能夠使機(jī)器入脫離簡單的示教或離線編程方式，顯著提高了工業(yè)生產(chǎn)效率并降低了勞動力成本。本文構(gòu)建了工業(yè)機(jī)器人的視覺系統(tǒng)，深入研究了視覺引導(dǎo)的淋浴花灑噴頭核心部件的定位和自動裝配，并對過程進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。論文主要工作包括:
　　首先根據(jù)工業(yè)淋浴花灑噴頭自動裝配對定位精

2、度、工作距離、安裝位置等要求進(jìn)行了機(jī)器人視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對工業(yè)攝像機(jī)、工業(yè)鏡頭、光源等硬件進(jìn)行選型，搭建了Eye-to-Hand和Eye-in-Hand的機(jī)器人視覺硬件平臺。
　　其次研究了機(jī)器人視覺定位裝配系統(tǒng)中工件位姿的測量。針對圖像采集受到的光線變化等環(huán)境干擾，在定位前對圖像進(jìn)行濾波、增強(qiáng)等圖像預(yù)處理;采用基于形狀的模板匹配來定位目標(biāo)工件在圖像坐標(biāo)系中的位姿，并用高斯金字塔來提高匹配速度以適應(yīng)工業(yè)要求。研究了工業(yè)機(jī)器人手眼系統(tǒng)

3、的標(biāo)定。基于平面標(biāo)定板標(biāo)定了攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)并使用線性模型校正鏡頭的畸變;研究了傳統(tǒng)的手眼標(biāo)定方法，包括Eye-to-Hand和Eye-in-Hand模型;基于攝像機(jī)標(biāo)定和傳統(tǒng)標(biāo)定提出了適用于工業(yè)視覺的快速標(biāo)定方法;提出了一種基于Levenberg-Marquardt算法和邊緣模板匹配技術(shù)尋找機(jī)器人末端中心圖像坐標(biāo)的新方法。
　　基于Visual Studio的C＃平臺，構(gòu)造了工業(yè)機(jī)器人視覺定位與裝配軟件系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了上述算法和人機(jī)