基于視覺的法蘭柔性裝配機(jī)器人操作路徑規(guī)劃研究
發(fā)布時間:2023-12-13 17:26
由于工業(yè)機(jī)器人的持續(xù)發(fā)展與完善,目前裝配機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域,主要完成裝配手機(jī)、汽車,機(jī)械裝置、電子產(chǎn)品及其組件等的任務(wù)。裝配機(jī)器人也從早期的程序控制型發(fā)展到示教型再發(fā)展到目前主流的智能型,其裝配柔性和智能程度越來越高。目標(biāo)識別和路徑規(guī)劃也是裝配機(jī)器人具備的重要能力之一,決定著其柔性和智能化程度。深度學(xué)習(xí)在機(jī)器視覺等諸多領(lǐng)域內(nèi)均獲得了重大成功,在裝配機(jī)器人的目標(biāo)特征識別和路徑規(guī)劃領(lǐng)域使用深度學(xué)習(xí)代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制方法,可以顯著提高其柔性及智能化程度。針對具體的裝配任務(wù),深度學(xué)習(xí)的集成應(yīng)用可以提高目標(biāo)特征識別和路徑規(guī)劃的泛化能力,彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的缺陷。本文針對法蘭裝配任務(wù),建立了裝配系統(tǒng)框架,并搭建了仿真環(huán)境。首先研究了相機(jī)標(biāo)定和機(jī)器人手眼標(biāo)定的機(jī)理并完成了標(biāo)定任務(wù)。基于Coppelia Sim對相機(jī)、機(jī)器人、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真建模,搭建了用于裝配機(jī)器人仿真的虛擬環(huán)境,并研究了使用外部應(yīng)用程序控制Coppelia Sim仿真的控制方法。應(yīng)用了一種基于SSD算法的特征識別方法對法蘭孔識別定位,設(shè)計了一種基于深度信息圖對法蘭端蓋輪廓識別的方法。首先建立了基于SSD目標(biāo)識別算法的法蘭裝配特征識...
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于視覺的裝配機(jī)器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)器人路徑規(guī)劃國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 法蘭柔性裝配系統(tǒng)框架與仿真環(huán)境搭建
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)整體框架
2.3 系統(tǒng)標(biāo)定
2.3.1 相機(jī)模型
2.3.2 相機(jī)標(biāo)定
2.3.3 機(jī)器人手眼標(biāo)定
2.4 基于Coppelia Sim的裝配仿真環(huán)境搭建
2.4.1 仿真環(huán)境框架
2.4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模
2.4.3 相機(jī)建模
2.4.4 機(jī)器人建模
2.4.5 仿真控制
2.5 本章小結(jié)
第3章 法蘭裝配特征識別方法
3.1 引言
3.2 法蘭孔特征識別方法
3.2.1 傳統(tǒng)圓形識別方法
3.2.2 基于SSD算法的法蘭孔識別方法
3.2.3 仿真及結(jié)果分析
3.3 基于深度圖的法蘭端蓋特征識別方法
3.3.1 Hough線檢測原理
3.3.2 基于深度圖的法蘭輪廓識別方法
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的機(jī)器人操作路徑規(guī)劃方法
4.1 引言
4.2 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理概述
4.2.1 馬爾可夫決策過程
4.2.2 深度Q網(wǎng)絡(luò)
4.3 裝配機(jī)器人操作路徑規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)
4.4 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)模塊及仿真模塊開發(fā)
4.4.1 強(qiáng)化學(xué)習(xí)模塊框架
4.4.2 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)模塊開發(fā)
4.4.3 仿真模塊開發(fā)
4.5 仿真及結(jié)果分析
4.5.1 操作路徑規(guī)劃仿真
4.5.2 系統(tǒng)裝配過程仿真
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3873602
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于視覺的裝配機(jī)器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 機(jī)器人路徑規(guī)劃國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 法蘭柔性裝配系統(tǒng)框架與仿真環(huán)境搭建
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)整體框架
2.3 系統(tǒng)標(biāo)定
2.3.1 相機(jī)模型
2.3.2 相機(jī)標(biāo)定
2.3.3 機(jī)器人手眼標(biāo)定
2.4 基于Coppelia Sim的裝配仿真環(huán)境搭建
2.4.1 仿真環(huán)境框架
2.4.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)建模
2.4.3 相機(jī)建模
2.4.4 機(jī)器人建模
2.4.5 仿真控制
2.5 本章小結(jié)
第3章 法蘭裝配特征識別方法
3.1 引言
3.2 法蘭孔特征識別方法
3.2.1 傳統(tǒng)圓形識別方法
3.2.2 基于SSD算法的法蘭孔識別方法
3.2.3 仿真及結(jié)果分析
3.3 基于深度圖的法蘭端蓋特征識別方法
3.3.1 Hough線檢測原理
3.3.2 基于深度圖的法蘭輪廓識別方法
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的機(jī)器人操作路徑規(guī)劃方法
4.1 引言
4.2 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理概述
4.2.1 馬爾可夫決策過程
4.2.2 深度Q網(wǎng)絡(luò)
4.3 裝配機(jī)器人操作路徑規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)
4.4 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)模塊及仿真模塊開發(fā)
4.4.1 強(qiáng)化學(xué)習(xí)模塊框架
4.4.2 深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)模塊開發(fā)
4.4.3 仿真模塊開發(fā)
4.5 仿真及結(jié)果分析
4.5.1 操作路徑規(guī)劃仿真
4.5.2 系統(tǒng)裝配過程仿真
4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
本文編號:3873602
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