本文關(guān)鍵詞：裝配機器人視覺系統(tǒng)應(yīng)用與軟件開發(fā)

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【摘要】：視覺是工業(yè)機器人獲取環(huán)境信息的主要手段之一,將視覺系統(tǒng)應(yīng)用到機器人裝配生產(chǎn)線上,可有效提高機器人作業(yè)的準(zhǔn)確性和靈活性。本文結(jié)合實際項目開發(fā)需要,圍繞機器人工件搬運和裝配過程中的自動化作業(yè)需求,針對目標(biāo)工件的準(zhǔn)確識別和取放定位技術(shù)實現(xiàn),系統(tǒng)研究裝配機器人視覺軟件的應(yīng)用和開發(fā)。本文采用KUKA KR16-2工業(yè)機器人作業(yè)平臺和基于PC的單目攝像機Eye-in-hand式裝配機器人視覺系統(tǒng),基于視覺引導(dǎo)完成典型工件的搬運和裝配作業(yè)。針對作業(yè)過程中工件的識別和定位需要,通過VisionPro工業(yè)視覺軟件的二次開發(fā)實現(xiàn)基本應(yīng)用系統(tǒng)；同時參考VisionPro的功能應(yīng)用和模塊結(jié)構(gòu),進行基于HALCON算法庫的自主軟件開發(fā)。本文首先闡述了基于視覺的裝配機器人技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,分析了典型搬運裝配工藝需求,說明了攝像機、鏡頭和光源的選型過程,給出了裝配機器人視覺系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計方案；針對視覺系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境的構(gòu)建,本文采用了兩種手眼標(biāo)定方法,闡述了攝像機IO采集的設(shè)計與實現(xiàn),論述了機器人控制器端以太網(wǎng)通信配置和PC端以太網(wǎng)通信模塊的設(shè)計與開發(fā)；針對工件取放定位技術(shù)實現(xiàn),詳細闡述了基于VisionPro的視覺功能開發(fā)過程,通過視覺標(biāo)定和模板匹配技術(shù)得到實際工件在機器人坐標(biāo)系X,Y,Rz三個方向上的偏差量,采用位置偏差補償?shù)墓ぜシ挪呗?解決了工件位姿不準(zhǔn)確情況下的搬運和裝配問題；最后基于HALCON算法庫完成視覺軟件自主開發(fā),詳細論述了圖像采集、視覺標(biāo)定、目標(biāo)定位、分類識別等模塊的功能設(shè)計與實現(xiàn),并對各模塊進行功能測試�；谏鲜龀晒O(shè)計了機器人裝配方案,結(jié)合柔順力控模塊,分別通過兩套視覺引導(dǎo)程序?qū)崿F(xiàn)典型工件搬運和裝配作業(yè)；視覺系統(tǒng)性能測試驗證了定位精度和時間等特性滿足設(shè)計要求。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;TP242

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本文編號：1287402