本文關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺在工業(yè)機(jī)器人抓取技術(shù)中的應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機(jī)器視覺技術(shù)與信息技術(shù)一樣,在強(qiáng)化產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力方面極為重要。此外,具有視覺能力的工業(yè)機(jī)器人比傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)效率方面會(huì)有提高,同時(shí),生產(chǎn)安全的問題也會(huì)得到改善。因此,對(duì)工業(yè)機(jī)器人視覺技術(shù)的研究具有十分重要的意義。應(yīng)用在線示教和離線編程的方法進(jìn)行工件定位,需要設(shè)計(jì)、制造、安裝高精度的工件定位裝置,尤其對(duì)于輪廓復(fù)雜的工件定位,定位裝置設(shè)計(jì)復(fù)雜,既降低了定位抓取效率,又增加了應(yīng)用成本。同時(shí),當(dāng)工件型號(hào)發(fā)生變化時(shí),需要重新設(shè)計(jì)制造定位裝置,限制了生產(chǎn)轉(zhuǎn)型周期�；谝曈X技術(shù)對(duì)工件在線識(shí)別與定位,利用視覺檢測(cè)和圖像處理的方法,不需要安裝高精度的工件定位裝置,即可快速、準(zhǔn)確地獲得工件位置信息,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)工件的定位和抓取。圖像處理是基于視覺識(shí)別與定位的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要包括圖像預(yù)處理、輪廓檢測(cè)、獲取位置矢量等步驟�，F(xiàn)有的輪廓檢測(cè)方法,常會(huì)得到孤立的、小段連續(xù)的非目標(biāo)輪廓,干擾工件輪廓的正確檢測(cè),降低了檢測(cè)效率和正確性。本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求,為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人利用視覺技術(shù)獲取目標(biāo)工件矢量數(shù)據(jù)信息,對(duì)比分析已有圖像處理、輪廓檢測(cè)、最小外接矩形檢測(cè)等方法,并加以改進(jìn),提出了一種較為準(zhǔn)確高效的工件矢量數(shù)據(jù)獲取方法。試驗(yàn)結(jié)果表明,本文方法能夠準(zhǔn)確快速的對(duì)目標(biāo)工件進(jìn)行定位,獲取矢量數(shù)據(jù)信息。機(jī)器視覺技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人的結(jié)合,除了最為關(guān)鍵的圖像處理以及目標(biāo)檢測(cè)定位等相關(guān)技術(shù)以外,還有工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制中位姿表示和圖像坐標(biāo)系與機(jī)器人世界坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換問題。對(duì)于機(jī)器人各個(gè)坐標(biāo)系的建立,應(yīng)滿足簡(jiǎn)化運(yùn)算復(fù)雜度、方便運(yùn)算轉(zhuǎn)換的要求。對(duì)于各個(gè)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,各坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系是一個(gè)非常重要的參考關(guān)系,其中,圖像坐標(biāo)系與相機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)系以及相機(jī)坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的相對(duì)位置關(guān)系是最主要的參考關(guān)系。在確定相對(duì)位置關(guān)系后,建立矩陣運(yùn)算方程,求解相應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣,完成從圖像坐標(biāo)系向世界坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)變。本文在完成圖像獲取、圖像處理、矢量數(shù)據(jù)獲取、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)的封裝與發(fā)送的研究后,進(jìn)行了相關(guān)的測(cè)試,對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了客觀的分析。本文方法準(zhǔn)確高效、可靠性高、具有實(shí)際使用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)器視覺 輪廓檢測(cè) 外接矩形 工件定位 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(沈陽計(jì)算技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41;TP242.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 引言9-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)12-14
• 1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)14
• 1.2.3 存在的問題14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及目的15-16
• 1.4 本文組織結(jié)構(gòu)16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 目標(biāo)圖像獲取與預(yù)處理技術(shù)研究17-25
• 2.1 圖像采集17-20
• 2.1.1 鏡頭的參數(shù)17-18
• 2.1.2 鏡頭的選擇18-19
• 2.1.3 鏡頭的參數(shù)信息19-20
• 2.2 圖像灰度處理20-22
• 2.2.1 圖像灰度化的作用20-21
• 2.2.2 圖像灰度化方式的選擇21-22
• 2.3 圖像濾波22-23
• 2.3.1 圖像濾波的目的22
• 2.3.2 圖像濾波的研究與分析22-23
• 2.4 二值化23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 矢量數(shù)據(jù)的獲取25-35
• 3.1 輪廓檢測(cè)25-29
• 3.1.1 基本方法25-26
• 3.1.2 邊緣檢測(cè)Canny算子26
• 3.1.3 基于Canny算法的改進(jìn)方法26-29
• 3.1.4 檢測(cè)結(jié)果分析29
• 3.2 目標(biāo)最小外接矩形29-31
• 3.2.1 獲取最小外接矩形的基本方法29-30
• 3.2.2 主軸法的研究與分析30-31
• 3.3 矢量數(shù)據(jù)的獲取31-34
• 3.3.1 矢量數(shù)據(jù)獲取的方法31-33
• 3.3.2 工件質(zhì)心33
• 3.3.3 工件與水平軸夾角33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)封裝35-45
• 4.1 機(jī)器人位姿描述35-36
• 4.1.1 位置表示35-36
• 4.1.2 姿態(tài)表示36
• 4.1.3 位姿表示36
• 4.2 圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換36-40
• 4.2.1 圖像坐標(biāo)系位置關(guān)系37-39
• 4.2.2 圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為物理坐標(biāo)39
• 4.2.3 物理坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為相機(jī)坐標(biāo)39
• 4.2.4 世界坐標(biāo)轉(zhuǎn)化關(guān)系39-40
• 4.3 機(jī)器人坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換40-43
• 4.3.1 機(jī)器人的坐標(biāo)系40-41
• 4.3.2 直角坐標(biāo)變換41-42
• 4.3.3 齊次坐標(biāo)變換42-43
• 4.4 數(shù)據(jù)的封裝43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 第五章 應(yīng)用測(cè)試與分析45-53
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)45-47
• 5.2 獲取矢量數(shù)據(jù)測(cè)試47-50
• 5.2.1 打開相機(jī)測(cè)試47-48
• 5.2.2 矢量數(shù)據(jù)測(cè)試48-49
• 5.2.3 性能測(cè)試49-50
• 5.2.4 光線條件測(cè)試50
• 5.3 抓取測(cè)試50-52
• 5.3.1 運(yùn)動(dòng)仿真測(cè)試51-52
• 5.3.2 實(shí)際測(cè)試52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 結(jié)束語53-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 發(fā)表文章58-59
• 致謝59

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3 羅t

本文編號(hào)：323702