本文關(guān)鍵詞：基于視覺(jué)的機(jī)器人廢金屬分揀系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2015年

基于視覺(jué)的機(jī)器人廢金屬分揀系統(tǒng)研究

張朝陽(yáng)  

【摘要】：隨著汽車、機(jī)電、家電等報(bào)廢數(shù)量的不斷增加,社會(huì)回收的廢舊金屬成分更加混雜,其中包含了黑色金屬、有色金屬、非金屬等。對(duì)廢舊金屬進(jìn)行回收有利于環(huán)境保護(hù)：繼而分選歸類,則是進(jìn)一步提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的有效手段,是發(fā)展物循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容。分揀是實(shí)現(xiàn)廢舊金屬有效利用的重要手段。本文結(jié)合國(guó)家智能化節(jié)能環(huán)保型廢金屬破碎分選生產(chǎn)線研制項(xiàng)目,開發(fā)和研究一臺(tái)基于機(jī)器視覺(jué)的智能分揀機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)對(duì)非鐵物質(zhì)中銅、鋁等目標(biāo)有色金屬物塊進(jìn)行自動(dòng)分揀處理。所做的主要工作和研究?jī)?nèi)容如下： 1.對(duì)中外基于視覺(jué)的機(jī)器人分選技術(shù)進(jìn)行了大量的調(diào)查研究,結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際要求,設(shè)計(jì)了針對(duì)廢舊金屬物塊進(jìn)行基于機(jī)器視覺(jué)+傳送帶定位的動(dòng)態(tài)抓取方案；比較和分析了開放式運(yùn)動(dòng)控制和實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信的最新發(fā)展,搭建了基于EtherCAT技術(shù)的開放式機(jī)器人運(yùn)動(dòng)挖制軟、硬件平臺(tái)。 2.分析了利用單目視覺(jué)進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)定位的理論知識(shí),在VC6.0框架下,利用OpenCV開源視覺(jué)函數(shù)庫(kù),進(jìn)行了機(jī)器視覺(jué)的標(biāo)定實(shí)驗(yàn),并編制出一個(gè)對(duì)物體位置和角度進(jìn)行測(cè)量的程序框架,為下一步的機(jī)械手動(dòng)態(tài)抓取目標(biāo)提供了基礎(chǔ)。 3.著重對(duì)自動(dòng)化分選生產(chǎn)線中傳送帶動(dòng)態(tài)抓取技術(shù)進(jìn)行了研究,運(yùn)用基于金字塔形尋優(yōu)的迭代算法來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)抓�。会槍�(duì)目標(biāo)分布隨機(jī)的狀況,為了避免漏揀情況的發(fā)生,又利用了一種基于可變抓取極限的傳送帶動(dòng)態(tài)抓取技術(shù),來(lái)有效地協(xié)調(diào)機(jī)器手抓取動(dòng)作和傳送帶上物料的運(yùn)動(dòng)速度,提高了在實(shí)際工況中的動(dòng)態(tài)抓取效率。 4.針對(duì)非理想正弦波反電動(dòng)勢(shì)電機(jī),采用類Park矢量變換模型,對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)正弦波永磁同步電機(jī)的瞬時(shí)推力進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析,設(shè)計(jì)了先離線計(jì)算出不同速度下的優(yōu)化電流值,然后用在線查表的方法來(lái)產(chǎn)生最優(yōu)驅(qū)動(dòng)電流的控制方案,來(lái)產(chǎn)生無(wú)紋波的電磁轉(zhuǎn)矩,促使傳送帶的運(yùn)行速度更加平穩(wěn),以提高對(duì)目標(biāo)的抓取精度。 5.研究借鑒電子凸輪的運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)方法,用Matlab比較分析了三種曲線的特征參數(shù),選擇五次多項(xiàng)式曲線為機(jī)械手速度規(guī)劃曲線,對(duì)傳送帶上運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行動(dòng)態(tài)抓取用；并給出了基于電子凸輪動(dòng)態(tài)抓取的實(shí)現(xiàn)步驟和模塊說(shuō)明。 6.嘗試研究了導(dǎo)彈攔截系統(tǒng)中的比例導(dǎo)引法,對(duì)此技術(shù)進(jìn)行了適當(dāng)改造,應(yīng)用于機(jī)械手對(duì)傳送帶上的移動(dòng)物料進(jìn)行動(dòng)態(tài)抓取操作,使機(jī)械手沿著一條最短的平滑路徑逼近運(yùn)動(dòng)目標(biāo),并對(duì)比例導(dǎo)引法進(jìn)行直線追蹤攔截目標(biāo)方法進(jìn)行了Matlab模擬仿真實(shí)驗(yàn)。同時(shí)也對(duì)平行接近法的應(yīng)用進(jìn)行了一些探討。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41;TP242
【目錄】：

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 余正泓;類人機(jī)器人的仿真技術(shù)研究及其在比賽動(dòng)作設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D];武漢工程大學(xué);2008年

2 郭安慶;基于機(jī)器人的柴油機(jī)氣缸蓋堆焊技術(shù)開發(fā)[D];江蘇科技大學(xué);2010年

3 張婧慧;機(jī)器人滾邊技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

4 劉爾靜;輔助腹腔鏡手術(shù)機(jī)器人建模與仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

5 徐亮;室內(nèi)清掃機(jī)器人的路徑規(guī)劃研究[D];中原工學(xué)院;2011年

6 劉廷順;相貫線全位置焊接機(jī)器人構(gòu)型及結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

7 何武;室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人的導(dǎo)航研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

8 張成軍;可重構(gòu)機(jī)器人的設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)性能研究[D];燕山大學(xué);2011年

9 李文廣;雙機(jī)器人標(biāo)定方法研究及協(xié)調(diào)仿真[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2011年

10 胡永涼;面向熔射制模的機(jī)器人研磨系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：基于視覺(jué)的機(jī)器人廢金屬分揀系統(tǒng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：216107