【摘要】：在人工智能時(shí)代,新標(biāo)準(zhǔn)和新技術(shù)正在快速發(fā)展。隨著人口老齡化以及工業(yè)發(fā)展的需求,人們逐漸依靠機(jī)器來完成更多的任務(wù)。機(jī)器視覺就是在這種情況下誕生。同樣在物流分揀領(lǐng)域,人工已經(jīng)不能滿足工業(yè)發(fā)展的要求,將機(jī)器視覺技術(shù)應(yīng)用在物流分揀任務(wù)中是當(dāng)下發(fā)展的大趨勢(shì)。不同環(huán)境下的目標(biāo)三維位姿解算是基于視覺物流分揀的核心問題。本文借助四軸高精度機(jī)械臂,將雙目視覺技術(shù)融合到物流分揀領(lǐng)域中,達(dá)到分揀作業(yè)中對(duì)目標(biāo)顏色分揀的目的。首先是雙目相機(jī)標(biāo)定與圖像預(yù)處理。包括對(duì)雙目相機(jī)進(jìn)行內(nèi)外參數(shù)的求解,建立左相機(jī)與機(jī)械臂之間關(guān)系,以及提取特征點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中將不同顏色的工件作為待檢測(cè)目標(biāo)。通過一系列的預(yù)處理如顏色空間轉(zhuǎn)換、閾值分割、邊界提取以及直線擬合等將目標(biāo)工件提取出來。具體是利用顏色識(shí)別粗略定位出工件在圖像中的區(qū)域范圍,將這一區(qū)域范圍作為感興趣區(qū)域進(jìn)行掩膜處理,之后針對(duì)感興趣區(qū)域,提取出工件輪廓,并確定目標(biāo)工件的中心位置。然后對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行匹配與目標(biāo)三維坐標(biāo)計(jì)算。包括對(duì)左右兩幅圖像中的點(diǎn)特征進(jìn)行匹配,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證匹配點(diǎn)的準(zhǔn)確性。并利用平行光軸測(cè)距原理對(duì)匹配點(diǎn)進(jìn)行三維坐標(biāo)恢復(fù),在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)非平行光軸的三維解算方程,優(yōu)化三維坐標(biāo)點(diǎn)精確度。通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,將其轉(zhuǎn)換到機(jī)械臂坐標(biāo)系下并引導(dǎo)機(jī)械臂實(shí)施分揀工作。最后搭建雙目視覺機(jī)械臂物流分揀系統(tǒng)并進(jìn)行分揀實(shí)驗(yàn)。根據(jù)分揀要求選擇機(jī)械臂和雙目相機(jī),設(shè)計(jì)基于Python的分揀系統(tǒng),通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分揀系統(tǒng)的可行性,并分析系統(tǒng)誤差。
【圖文】：

都研發(fā)了各自的“揀選”單元［２＋２６］。逡逑瑞士邋ＡＢＢ公司研發(fā)的３Ｄ集成視覺單元，該視覺單元直觀且易操作，能夠自動(dòng)選擇逡逑特征并擬出參數(shù)，使配置時(shí)間最小化［２７］。實(shí)物如圖１．１，，使用該視覺引導(dǎo)機(jī)器人系統(tǒng)可逡逑以增加吞吐量和降低生產(chǎn)成本，并且能準(zhǔn)確識(shí)別、定位工件，合理規(guī)劃路徑、避免碰撞，逡逑使機(jī)器人操作柔性化，即便是復(fù)雜環(huán)境下也能高效地完成工作。逡逑ｌｐ逡逑圖１．１邋３Ｄ集成視覺系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋３Ｄ邋Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ邋Ｖｉｓｉｏｎ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑如圖１．２，邦納公司生產(chǎn)ＰｒｅｓｅｎｃｅＰＬＵＳ系列的檢測(cè)單元。該系統(tǒng)可以檢測(cè)藥瓶中藥逡逑液高度是否達(dá)標(biāo)和瓶裝藥品的貼標(biāo)及噴碼檢測(cè)，該視覺傳感器操作簡(jiǎn)單，高效準(zhǔn)確［２８］。逡逑美國(guó)ＥＳＭ公司及Ｓｏｒｔｅｘ公司就研制了一種光電分選機(jī)，主要用于農(nóng)副產(chǎn)品分選、金屬逡逑分選、礦石分選等領(lǐng)域［２９］。逡逑圖１．２藥品檢測(cè)系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｄｒｕｇ邋Ｔｅｓｔｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑２逡逑

都研發(fā)了各自的“揀選”單元［２＋２６］。逡逑瑞士邋ＡＢＢ公司研發(fā)的３Ｄ集成視覺單元，該視覺單元直觀且易操作，能夠自動(dòng)選擇逡逑特征并擬出參數(shù)，使配置時(shí)間最小化［２７］。實(shí)物如圖１．１，使用該視覺引導(dǎo)機(jī)器人系統(tǒng)可逡逑以增加吞吐量和降低生產(chǎn)成本，并且能準(zhǔn)確識(shí)別、定位工件，合理規(guī)劃路徑、避免碰撞，逡逑使機(jī)器人操作柔性化，即便是復(fù)雜環(huán)境下也能高效地完成工作。逡逑ｌｐ逡逑圖１．１邋３Ｄ集成視覺系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋３Ｄ邋Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ邋Ｖｉｓｉｏｎ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑如圖１．２，邦納公司生產(chǎn)ＰｒｅｓｅｎｃｅＰＬＵＳ系列的檢測(cè)單元。該系統(tǒng)可以檢測(cè)藥瓶中藥逡逑液高度是否達(dá)標(biāo)和瓶裝藥品的貼標(biāo)及噴碼檢測(cè)，該視覺傳感器操作簡(jiǎn)單，高效準(zhǔn)確［２８］。逡逑美國(guó)ＥＳＭ公司及Ｓｏｒｔｅｘ公司就研制了一種光電分選機(jī)，主要用于農(nóng)副產(chǎn)品分選、金屬逡逑分選、礦石分選等領(lǐng)域［２９］。逡逑圖１．２藥品檢測(cè)系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｄｒｕｇ邋Ｔｅｓｔｉｎｇ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑２逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP391.41;TP241

【參考文獻(xiàn)】

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1 于玲;杜向軍;;基于視覺識(shí)別的工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2016年12期

2 周濟(jì);;智能制造——“中國(guó)制造2025”的主攻方向[J];中國(guó)機(jī)械工程;2015年17期

3 沈彤;劉文波;王京;;基于雙目立體視覺的目標(biāo)測(cè)距系統(tǒng)[J];電子測(cè)量技術(shù);2015年04期

4 王耀南;陳鐵健;賀振東;吳成中;;智能制造裝備視覺檢測(cè)控制方法綜述[J];控制理論與應(yīng)用;2015年03期

5 徐官南;夏慶觀;丁猛;;淺析零件圖像的特征提取和識(shí)別方法[J];機(jī)電信息;2015年03期

6 計(jì)時(shí)鳴;黃希歡;;工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述[J];機(jī)電工程;2015年01期

7 郭靜;羅華;張濤;;機(jī)器視覺與應(yīng)用[J];電子科技;2014年07期

8 張國(guó)福;沈洪艷;;機(jī)器視覺技術(shù)在工業(yè)檢測(cè)中的應(yīng)用綜述[J];電子技術(shù)與軟件工程;2013年22期

9 蔡自興;郭t

本文編號(hào)：2707251