基于機器視覺的面粉貸碼垛機器人研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的增加，工業(yè)機器人已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中不可替代的重要裝備。某面粉生產(chǎn)企業(yè)為提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和工人的勞動強度，計劃使用機器人代替人工的碼垛方式。由于該企業(yè)特殊的生產(chǎn)流程，在同一條生產(chǎn)線上需對不同類型和位姿的面粉袋分別碼垛，而目前通用的碼垛機器人均不能滿足要求。因此，本文以該問題為切入點引入機器視覺技術(shù)，對基于機器視覺的面粉袋碼垛機器人系統(tǒng)進行了研究。本文研究的主要內(nèi)容及成果:
　　首先，針對面

2、粉袋的類型和位姿識別問題構(gòu)建了機器視覺識別系統(tǒng)，并完成了視覺系統(tǒng)攝像機的標定。應(yīng)用SIFT算法實現(xiàn)了被識別面粉袋的特征與模板圖像特征的自動匹配，準確判別出面粉袋的類型。在正確匹配特征點的基礎(chǔ)上，通過特征點的仿射變換識別出面粉袋的旋轉(zhuǎn)角度，利用圖像處理技術(shù)求出面粉袋的質(zhì)心位置，最終實現(xiàn)了面粉袋類型和位姿的自動識別。
　　其次，依據(jù)輸送線上面粉袋的擺放姿態(tài)，設(shè)計了用于面粉袋碼垛的拾取手爪，并進行了典型工況的靜力學分析和運動學仿真分析。

3、結(jié)果表明拾取手爪的設(shè)計滿足強度要求，分析了手爪在抓取過程中氣缸的受力和夾持手指末端輥軸的運動情況，掌握了拾取手爪的關(guān)鍵運動參數(shù)，也為拾取手爪的進一步優(yōu)化設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
　　再次，分析了面粉碼垛系統(tǒng)的主要工作參數(shù)及碼垛系統(tǒng)的整體布局，設(shè)計了應(yīng)用于面粉袋拾取與碼垛的4自由度直角運動機器人并建立了直角機器人的三維模型。對直角運動機器人的整體結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析，得出各階共振周期、頻率和模態(tài)振型，分析表明機器人在工作的過程中不會發(fā)生共振，