基于視覺(jué)定位的六軸工業(yè)機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、搬運(yùn)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，然而傳統(tǒng)的示教方法無(wú)法應(yīng)對(duì)需要搬運(yùn)的物體位姿不定的情況，因此引入視覺(jué)技術(shù)對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行識(shí)別和定位，引導(dǎo)搬運(yùn)機(jī)器人完成搬運(yùn)任務(wù)。
　　以空調(diào)壓縮機(jī)搬運(yùn)上線為目標(biāo)任務(wù)，研究先后涉及機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、相機(jī)標(biāo)定與手眼標(biāo)定、圖像處理與目標(biāo)識(shí)別等方面，最后根據(jù)壓縮機(jī)自動(dòng)搬運(yùn)上線的任務(wù)要求完成基于視覺(jué)定位的機(jī)器人搬運(yùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。
　　在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)研究中，以RS50N型六軸工業(yè)機(jī)器人為研究對(duì)象，分析了該型機(jī)

2、器人的結(jié)構(gòu)及基本參數(shù)，建立了連桿坐標(biāo)系，列出相應(yīng)D-H參數(shù)，之后根據(jù)D-H參數(shù)進(jìn)行了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)正逆解的求解，為機(jī)器人手眼標(biāo)定和搬運(yùn)系統(tǒng)正確定位目標(biāo)提供技術(shù)支持。
　　在相機(jī)標(biāo)定研究中，分析了相機(jī)基本數(shù)學(xué)模型，基于張正友法和MATLAB攝像機(jī)標(biāo)定工具箱進(jìn)行了相機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，求取了相機(jī)內(nèi)參數(shù)和相應(yīng)的外參數(shù);在手眼標(biāo)定研究中，對(duì)Eye-in-Hand視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行了手眼標(biāo)定研究，推導(dǎo)了手眼標(biāo)定基本關(guān)系式AX=XB，選取基于矩陣直積的方法進(jìn)

3、行標(biāo)定矩陣的求解，為減少噪聲影響，進(jìn)一步研究通過(guò)整體最小二乘法實(shí)現(xiàn)手眼標(biāo)定關(guān)系矩陣的精確求解，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成了Eye-in-Hand視覺(jué)系統(tǒng)的手眼標(biāo)定。
　　在圖像處理與目標(biāo)識(shí)別研究中，以MATLAB圖像處理工具箱為平臺(tái)，以拍攝的一幅圖像為處理對(duì)象，分析研究了圖像預(yù)處理、邊緣檢測(cè)方法;并針對(duì)圖像中的圓形目標(biāo)物體的識(shí)別，提出基于圓Hough變換和最小二乘法相結(jié)合的圓形目標(biāo)檢測(cè)定位方法，實(shí)驗(yàn)表明該方法識(shí)別效率和定位精度均較高。