基于三維點云的機器人豬腹剖切點規(guī)劃方法
發(fā)布時間:2023-03-29 19:03
隨著中國人口數(shù)量的逐年增加和消費傾向的改變,人們對于豬肉制品的需求量也在逐年增加。豬腹剖切工序作為重要的屠宰加工環(huán)節(jié),存在人工作業(yè)效率低、勞動強度大、工作環(huán)境惡劣等問題,再加上從業(yè)人員的日益減少和勞動成本的逐年增加,使得實現(xiàn)屠宰加工過程的自動化、降低人工使用率成為屠宰行業(yè)越來越迫切的需求。本文針對我國屠宰生產(chǎn)線豬腹剖切工序存在的實際問題,提出了一種基于三維點云的機器人豬腹剖切點規(guī)劃方法,以實現(xiàn)豬腹剖切工序的自動化、提高屠宰生產(chǎn)線的自動化水平。首先,分析豬腹剖切工藝,確定機器人進行豬腹剖切的動作流程,明確系統(tǒng)的架構(gòu)和工作流程。標定豬腹剖切機器人工具坐標系和用戶坐標系,實現(xiàn)坐標系的轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一。使用工業(yè)激光傳感器采集豬胴體的三維點云信息,通過點云截斷、體素濾波降采樣處理、統(tǒng)計濾波等預(yù)處理操作,去除背景環(huán)境點云和噪聲點云,提高算法的計算效率和精度;邳c云歐式聚類算法對豬胴體三維點云進行分割,分離得到若干個單獨豬胴體的點云集,避免多個胴體數(shù)據(jù)之間相互干擾。其次,使用點云PCA算法計算豬胴體三維點云的主、次方向向量,進而計算兩方向向量所在平面,得到豬胴體的對稱平面方程;將處在預(yù)設(shè)閾值距離范圍內(nèi)的...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 機器人屠宰加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 豬腹剖切流程及坐標系標定
2.1 豬腹剖切工藝
2.1.1 豬腹剖切工藝
2.1.2 機器人剖切流程
2.2 系統(tǒng)架構(gòu)及工作流程
2.3 節(jié)拍計算和設(shè)備布局規(guī)劃
2.4 豬腹剖切機器人坐標系標定
2.4.1 工具坐標系標定
2.4.2 用戶坐標系標定
2.5 本章小結(jié)
3 豬胴體點云采集及聚類分割
3.1 豬胴體點云采集
3.2 豬胴體點云預(yù)處理
3.2.1 點云截斷
3.2.2 體素濾波降采樣
3.2.3 統(tǒng)計濾波
3.3 基于聚類的豬胴體點云分割
3.4 本章小結(jié)
4 基于PCA的豬腹剖切點規(guī)劃
4.1 基于PCA的豬腹中心線點集提取
4.1.1 主成分分析
4.1.2 提取豬腹中心線點集
4.2 豬腹剖切數(shù)據(jù)采集及分析
4.2.1 豬胴體數(shù)據(jù)采集
4.2.2 剖切數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
4.3 提取豬腹剖切點
4.4 本章小結(jié)
5 豬腹剖切點規(guī)劃算法驗證實驗
5.1 機器人豬腹剖切實驗平臺
5.2 算法有效性實驗
5.2.1 機器人坐標系的標定
5.2.2 豬胴體點云采集及預(yù)處理
5.2.3 豬胴體點云分割及剖切點提取
5.3 機器人豬腹剖切實驗
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3774303
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 機器人屠宰加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 豬腹剖切流程及坐標系標定
2.1 豬腹剖切工藝
2.1.1 豬腹剖切工藝
2.1.2 機器人剖切流程
2.2 系統(tǒng)架構(gòu)及工作流程
2.3 節(jié)拍計算和設(shè)備布局規(guī)劃
2.4 豬腹剖切機器人坐標系標定
2.4.1 工具坐標系標定
2.4.2 用戶坐標系標定
2.5 本章小結(jié)
3 豬胴體點云采集及聚類分割
3.1 豬胴體點云采集
3.2 豬胴體點云預(yù)處理
3.2.1 點云截斷
3.2.2 體素濾波降采樣
3.2.3 統(tǒng)計濾波
3.3 基于聚類的豬胴體點云分割
3.4 本章小結(jié)
4 基于PCA的豬腹剖切點規(guī)劃
4.1 基于PCA的豬腹中心線點集提取
4.1.1 主成分分析
4.1.2 提取豬腹中心線點集
4.2 豬腹剖切數(shù)據(jù)采集及分析
4.2.1 豬胴體數(shù)據(jù)采集
4.2.2 剖切數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析
4.3 提取豬腹剖切點
4.4 本章小結(jié)
5 豬腹剖切點規(guī)劃算法驗證實驗
5.1 機器人豬腹剖切實驗平臺
5.2 算法有效性實驗
5.2.1 機器人坐標系的標定
5.2.2 豬胴體點云采集及預(yù)處理
5.2.3 豬胴體點云分割及剖切點提取
5.3 機器人豬腹剖切實驗
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3774303
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