基于視覺定位的六軸工業(yè)機器人搬運系統(tǒng)設(shè)計與研究.pdf

1、搬運機器人在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，然而傳統(tǒng)的示教方法無法應(yīng)對需要搬運的物體位姿不定的情況，因此引入視覺技術(shù)對目標物體進行識別和定位，引導(dǎo)搬運機器人完成搬運任務(wù)。
　　以空調(diào)壓縮機搬運上線為目標任務(wù)，研究先后涉及機器人運動學(xué)、相機標定與手眼標定、圖像處理與目標識別等方面，最后根據(jù)壓縮機自動搬運上線的任務(wù)要求完成基于視覺定位的機器人搬運系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用。
　　在機器人運動學(xué)研究中，以RS50N型六軸工業(yè)機器人為研究對象，分析了該型機

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

3、行標定矩陣的求解，為減少噪聲影響，進一步研究通過整體最小二乘法實現(xiàn)手眼標定關(guān)系矩陣的精確求解，最后通過實驗完成了Eye-in-Hand視覺系統(tǒng)的手眼標定。
　　在圖像處理與目標識別研究中，以MATLAB圖像處理工具箱為平臺，以拍攝的一幅圖像為處理對象，分析研究了圖像預(yù)處理、邊緣檢測方法;并針對圖像中的圓形目標物體的識別，提出基于圓Hough變換和最小二乘法相結(jié)合的圓形目標檢測定位方法，實驗表明該方法識別效率和定位精度均較高。