隨著機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,越來越多的機(jī)器人參與到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中,當(dāng)前的工業(yè)機(jī)器人通常為示教-再現(xiàn)型,可處理任務(wù)單一,導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用十分有限。而近年來由于視覺傳感器的成本降低、更加靈活、信息豐富,被廣泛應(yīng)用在機(jī)器人的感知系統(tǒng)上。為了使機(jī)器人完成多樣的任務(wù),感知外部環(huán)境,本文研究了應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中的工件識(shí)別與定位技術(shù),主要工作如下:首先,對(duì)基于視覺的工件識(shí)別與定位研究背景和意義進(jìn)行介紹,對(duì)目標(biāo)的視覺識(shí)別方法、目標(biāo)的視覺位姿測(cè)量方法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,說明了上述研究方向目前存在的主要問題和挑戰(zhàn)。第二,闡述了針孔相機(jī)模型和雙目立體視覺模型,和雙目立體視覺中常用的特征匹配約束;研究了當(dāng)前常用的相機(jī)內(nèi)外參數(shù)標(biāo)定方法和雙目立體視覺系統(tǒng)標(biāo)定方法,并進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析。第三,介紹了模板匹配的工作原理和常見的幾種類型,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比,分析了幾種算法的運(yùn)算效率和抗干擾性;然后論述了使用基于形狀特征的模板匹配算法用于扁平工件的識(shí)別與定位的可行性;研究了基于形狀特征的模板匹配算法,并在運(yùn)算方法和搜索策略兩方面優(yōu)化,提高算法的運(yùn)算效率,并進(jìn)行了對(duì)照實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析。最后,針對(duì)立體工件的識(shí)別與測(cè)量難點(diǎn),設(shè)計(jì)了... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１示教式協(xié)作機(jī)器人ＵＲ３Ｗ??

位姿的測(cè)量，以引導(dǎo)控制器對(duì)機(jī)器人進(jìn)行相應(yīng)的控制［９－１１］。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)??域，通過視覺引導(dǎo)的典型應(yīng)用包括自動(dòng)焊接、自動(dòng)噴涂、物體分揀等工作，??如圖１－２所示。??（ａ）汽車生產(chǎn)線上的自動(dòng)安裝?（ｂ）流水線上的機(jī)器人分揀??圖１－２以視覺引導(dǎo)的工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用??在視覺引導(dǎo)的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，對(duì)物體的識(shí)別、定位與跟蹤是重要的??研究問題之一［１２］。機(jī)器視覺系統(tǒng)通過獲得的圖像對(duì)物體進(jìn)行正確的分類和??定位，是機(jī)器人進(jìn)行正確控制的前提，但在該研究領(lǐng)域還依然存在著許多未??解決的問題。因此該研究方向無論從理論角度或從工業(yè)機(jī)器人和制造業(yè)的發(fā)??展角度來看，都具有十分重要的價(jià)值。??本文依托于山東省自主創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)項(xiàng)目：通用型移動(dòng)作業(yè)雙臂??機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化（ＮＯ．２０１４ＺＺＣＸ０４３０２），國(guó)家科技項(xiàng)目８６３計(jì)劃：仿生眼感??２??

（ａ）針孔相機(jī)模型?（ｂ）簡(jiǎn)化的針孔相機(jī)模型??圖２－１小孔相機(jī)模型??在圖２－１?（ｂ）中，慫為三維點(diǎn)尸在空間中相對(duì)于相機(jī)投影中心的高度，點(diǎn)；？??為三維點(diǎn)尸在圖像平面上的投影，／７，為投影點(diǎn)；７相對(duì)于相機(jī)投影中心的高度，元??為物距，／為焦距。根據(jù)相似三角形法則，上述變量應(yīng)遵從下式關(guān)系：??（２．２）??２．?２．?２相機(jī)的相關(guān)坐標(biāo)系??定義相機(jī)的相關(guān)坐標(biāo)系對(duì)定量的描述光學(xué)成像來說，是非常有必要的。通常??定義像素坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系、相機(jī)坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系四個(gè)坐標(biāo)系［５１］，根據(jù)簡(jiǎn)??化的針孔成像模型，建立所需的四個(gè)坐標(biāo)系，如圖２－２所示。??ｎ，?個(gè)＾??Ｙｃ?ｉ?Ｚｒ??圖２－２相機(jī)的四個(gè)坐標(biāo)系［５１】??像素坐標(biāo)系描述的是成像圖像上的像素點(diǎn)之間的相對(duì)位置關(guān)系。成像平面由??ＭｘｉＶ個(gè)像素組成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于視覺及電弧傳感技術(shù)的機(jī)器人GTAW三維焊縫實(shí)時(shí)跟蹤控制技術(shù)研究[D]. 許燕玲.上海交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于雙目立體視覺的GEO非合作目標(biāo)位姿測(cè)量方法研究[D]. 薛強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012



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