【摘要】：在國內(nèi)紡織制造業(yè)中,企業(yè)期望朝著高效、優(yōu)質(zhì)和成本低的方向進行拓展,前提是在提高紡織業(yè)制造工藝的同時降低用工量。鎖眼機的誕生大大提高了服裝生產(chǎn)效率及質(zhì)量,但其中仍存在許多非智能化的工序。譬如在工業(yè)扣眼縫制的過程中,仍需人工上下料,即將扣眼加工的裁片放置到工作臺指定位置并搬入下一道工序,隨著工作時間的延長,人工的效率極大降低,出錯的概率也可能增加。為了解決紡織制造業(yè)中衣服裁片的扣眼縫制難以智能化的問題,加快紡織行業(yè)自動化進程,本文對扣眼縫制機器人視覺引導系統(tǒng)展開研制。主要進行了以下幾點工作:(1)論文對相機的成像過程進行描述,搭建了視覺引導的扣眼縫制機器人硬件系統(tǒng)。采用一種根據(jù)傳送帶上扣眼輪廓成像像素誤差的閾值進行標定步驟調(diào)整的閉環(huán)標定方法,考慮相機畸變、相機安裝角度、拍照時的光照等外界因素對扣眼輪廓成像像素值帶來的影響,對六自由度機器人及其視覺系統(tǒng)和傳送帶進行綜合標定。相比于傳統(tǒng)方法,該方法也更適合實際使用。利用論文提出的方法進行標定,提高了系統(tǒng)的精度和有效性。(2)論文研發(fā)了扣眼縫制機器人的智能視覺引導技術,讓機器人對織物的扣眼位置實時跟蹤,并后續(xù)由縫制系統(tǒng)的參數(shù)設置來完成扣眼縫制工作。該過程分為三個部分:(1)扣眼檢測:使用AdaBoost構造分類器檢測出扣眼區(qū)域;(2)扣眼識別:形態(tài)學濾波進行邊緣檢測;(3)扣眼定位:采用CamShift方法對于目前圖像里面扣眼的坐標進行定位。(3)設計了引導機器人跟蹤扣眼的整個框架。通過工業(yè)相機實時捕捉流水線上服裝扣眼的圖像坐標,利用傳送帶、相機、機器人這三者之間的坐標系轉換矩陣,以及機器人的DH模型和固高機器人的運動學模型計算出機器人末端執(zhí)行器到達扣眼位置時各個軸的運行軌跡、速度和加速度,最后控制機器人末端執(zhí)行器到達扣眼實時位置,實現(xiàn)引導機器人縫制扣眼的目標。(4)分析了視覺引導的扣眼縫制機器人控制軟件需求,用C++語言開發(fā)控制軟件,設計并實現(xiàn)了軟件的各個模塊。通過實驗驗證了扣眼縫制機器人視覺引導系統(tǒng)的可行性�？偨Y了當前已完成的研究工作并對課題未來的發(fā)展趨勢進行展望。圖51幅,表13個,參考文獻71篇。
【學位授予單位】：西安工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP391.41;TP242;TS941.56
【圖文】：

究背景及意義國的紡織業(yè)經(jīng)濟歷經(jīng)了四十年的快速發(fā)展，廉價的人力資源和豐富的自的顯著優(yōu)勢，但是紡織設備未全自動化仍然是目前面臨的重大難題。身濟發(fā)展體的一份子，對于制造業(yè)的轉型升級迫不可待。當前國內(nèi)各紡織產(chǎn)成本增加、人口紅利逐漸消失以及新時代農(nóng)民工更加注重自身的權益織產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨著改革問題。前雖然中國已然以紡機制造大國的形象出現(xiàn)在世界舞臺上，但是仍然面智能化紡織設備的能力不足的情況，所以國內(nèi)各企業(yè)的轉型必須堅決，好技術上的攻堅戰(zhàn)，全力提高技術水平。諸如以前的這些：高成本的術含量低、產(chǎn)品附加產(chǎn)值低、較低的生產(chǎn)效率等現(xiàn)狀早已不符合市場目不符合未來企業(yè)的發(fā)展要求，紡織設備的轉型升級是大勢所趨。合中國紡織產(chǎn)業(yè)目前的情況，其轉型方向必須朝著技術層次上的進步和的職業(yè)素質(zhì)這些方面努力，進而實現(xiàn)轉型與升級。在企業(yè)中，需要通過和保證產(chǎn)品的質(zhì)量來消減生產(chǎn)成本增加的態(tài)勢，增加企業(yè)的利潤空間，級方案存在的意義，因此“機器換人”就是一條必要途徑。

圖 1-2 服裝廠的扣眼加工國內(nèi)服裝生產(chǎn)的扣眼縫制工序中依舊采用的是傳統(tǒng)的工業(yè)門襟扣眼縫紉機系統(tǒng)，它是由中央控制計算機、底層控制單元和操作人員組成，其中操作人員在操作臺上固定布料位置和調(diào)節(jié)鎖眼的樣式，再由上位機通過 RS485 串口將數(shù)據(jù)傳送下位機，然后引導鎖眼機在工作臺上動作。因此該系統(tǒng)的工業(yè)門襟扣眼技術只是實現(xiàn)了人工將服裝裁片放置在鎖眼機工作臺上加工，并不能協(xié)調(diào)流水線上的全自動高效加工。這樣就會增加企業(yè)成本，因此工業(yè)體系必須向智能化方向轉變，“機器換人”將成為趨勢。本課題為了實現(xiàn)紡織行業(yè)中服裝的扣眼縫制工序全自動化目標，而研制視覺引導的縫制扣眼機器人系統(tǒng)。使上述扣眼的縫制流程更加完善和智能。1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展情況自機器人誕生以來，機器人技術得到了巨大的發(fā)展，時至今日，機器人已經(jīng)應用在生活的方方面面，成為制造業(yè)自動化、資源勘探開發(fā)、救災排險、醫(yī)療服務、家庭娛樂、軍事和航天等其他領域必不可少的生產(chǎn)和服務性設備[9,10]。而如何將機器人技術和其他各個學科相結合，應用在不同的生產(chǎn)和服務領域，是人們走向更智能、更高效生活的一個瓶頸，眾多國內(nèi)外的研究學者針對這一問題，創(chuàng)造出了各種各樣難能可

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本文編號：2729998