為提高筒子紗抓取和上紗過程的自動(dòng)化和柔性化程度,應(yīng)用單目視覺系統(tǒng)引導(dǎo)機(jī)器人完成上紗過程。采用工業(yè)相機(jī)獲取單個(gè)筒子紗不同形態(tài)的數(shù)據(jù)信息,應(yīng)用GAN（生成式對(duì)抗神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）對(duì)筒子紗數(shù)據(jù)集擴(kuò)充,提高筒子紗數(shù)據(jù)集多樣性。將所得的數(shù)據(jù)集加載到Faster R-CNN（更快速區(qū)域卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）模型里進(jìn)行訓(xùn)練,應(yīng)用訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別和定位筒子紗,引導(dǎo)機(jī)器人完成上紗任務(wù)。應(yīng)用搭建的單目視覺系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)結(jié)果進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果表明,經(jīng)過標(biāo)定后的視覺系統(tǒng)可以完成多個(gè)筒子紗的抓取任務(wù),以滿足筒子紗上紗過程的自動(dòng)化和柔性化要求。 

【文章來源】：毛紡科技. 2020,48(01)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

掛紗過程

該系統(tǒng)主要由工業(yè)相機(jī)、六自由度HIWIN上紗機(jī)器人、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和待抓取筒子紗構(gòu)成。采用大恒圖像水星系列MER-502-79U3M工業(yè)相機(jī)，獲取圖像為灰度圖像，最大幀率為79 fps。HIWIN上紗機(jī)器人可以通過六軸聯(lián)動(dòng)將末端手爪移動(dòng)到空間范圍的任意一個(gè)位置，最大限度的縮小機(jī)械手臂移動(dòng)的距離，較大幅度的提升工作效率，機(jī)械手臂每個(gè)關(guān)節(jié)都有準(zhǔn)確的位置記憶，工作時(shí)不需要每次都返回原點(diǎn)，節(jié)省時(shí)間。六自由度HIWIN機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)方式為伺服電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)，末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)手爪。1.2 相機(jī)標(biāo)定

本文使用單目視覺系統(tǒng)如圖3所示。相機(jī)安裝的位置與工作平面垂直，且位置固定不變，因此內(nèi)外參數(shù)也固定不變，其中相機(jī)內(nèi)參數(shù)是由相機(jī)本身的參數(shù)決定的，例如焦距、像素大小等，外參數(shù)則是相機(jī)在實(shí)際坐標(biāo)系下的參數(shù)，例如旋轉(zhuǎn)方向和位置等。圖3(a)中，在相機(jī)的光軸中心建立坐標(biāo)系，Zc軸的方向平行于相機(jī)光軸，規(guī)定相機(jī)到筒子紗的方向?yàn)檎较�，Xc軸方向?yàn)閳D像坐標(biāo)沿水平增加的方向[7]。筒子紗作業(yè)目標(biāo)的坐標(biāo)系原點(diǎn)Ow可選擇相機(jī)光軸中心線與作業(yè)平面的交點(diǎn)，Zw軸與Zc軸同方向，Xw軸與Xc軸同方向。在保證攝像機(jī)位置和內(nèi)外參數(shù)不變的情況下，設(shè)工業(yè)相機(jī)光軸與圖像平面交點(diǎn)為(u0,v0),X、Y軸為圖像坐標(biāo)系，(u,v)為像面坐標(biāo)系，二者關(guān)系見圖3(b)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3259883