基于視覺的工業(yè)機器人定位抓取技巧正在現(xiàn)代化工業(yè)歷程中起到極其重要的作用，本文正在定位抓取的根底上研討了云端激光打標(biāo)體系中與計算機視覺相關(guān)的機器人檢測體系內(nèi)容，將國產(chǎn)某型號六自由度工業(yè)機器人與視覺引誘技術(shù)相結(jié)合使用于方針正反面劃分。該體系經(jīng)試驗驗證，可能辨認(rèn)帶玄色標(biāo)識表記標(biāo)幟的方針工件并定位抓取，實現(xiàn)了劃分工件正反面的劃定使命，存在工場出產(chǎn)的實際意義。
便現(xiàn)階段來講，國內(nèi)外針對視覺抓取體系的研討標(biāo)的目的次要有1）手眼標(biāo)定方式2）特征提取算法3）與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合的視覺抓取方式。手眼標(biāo)定技巧現(xiàn)階段開展比力成熟，發(fā)生了深遠的影響，好比初期Tsai-Lenz、Navy等手眼標(biāo)定算法。YingWang等計劃的清障機器人經(jīng)由過程單雙目聯(lián)合構(gòu)成混淆視覺系統(tǒng)對方針物停止特征提取。正在數(shù)據(jù)引誘的方式下，SergryLevine將深度學(xué)習(xí)技巧使用到機器人劃分使命中，應(yīng)用相機拍攝到的圖象鍛煉卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)去猜測機械手正在空間的運動，該方式可能無效而且實時控制機器人，勝利把握新的抓取方針，最初經(jīng)由過程接連伺服改正毛病。而海內(nèi)視覺抓取體系的研討方向于多少引誘的方式，王朋強將雙目視覺體系跟機器臂聯(lián)合，實現(xiàn)了對方針的辨認(rèn)定位和抓取。正在國度的撐持下，海內(nèi)也已有許多家公司和科研單位正在機械視覺范疇取得了一系列結(jié)果，慢慢的將機械視覺技巧引入到對機器人的節(jié)制傍邊。
1、機器人視覺檢測體系
分揀機器人項目條件機器人視覺檢測體系正在計算機端對智能相機收羅到的事情區(qū)域的圖象停止預(yù)處理，快捷天辨認(rèn)并定位圖象中的方針工件，依據(jù)相機標(biāo)定參數(shù)，聯(lián)合方針工件的像素坐標(biāo)計較出六自由度工業(yè)機器人坐標(biāo)系中的地位坐標(biāo)，并將坐標(biāo)信息發(fā)送給機器人控制器，機器人執(zhí)行命令程序?qū)崿F(xiàn)抓取舉措。體系檢測使命應(yīng)用視覺軟件去實現(xiàn)，經(jīng)由過程計算機處置懲罰，只取舍不和朝上工件作為方針工件。
2、相機標(biāo)定
相機標(biāo)定是一種應(yīng)用所拍攝到事情區(qū)域的二維圖象信息去樹立其與方針工件三維空間地位坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)聯(lián)的技巧，是辨認(rèn)并定位方針物的根底也是最緊張的事情之一?；谝曈X的工業(yè)機器人檢測體系利用的是單目相機，標(biāo)定的目標(biāo)是探求相機的表里參數(shù)。一般來說，相機的標(biāo)定可以分為兩種方式：自標(biāo)定跟依賴于參照物標(biāo)定。相機自標(biāo)定是經(jīng)由過程拍攝周圍物體，根據(jù)數(shù)字圖像處理相關(guān)方式和多少計較去調(diào)節(jié)相機參數(shù)，標(biāo)定成果常常偏差較大，不適用于高精度的使用場所。依賴參照物的相機標(biāo)定比擬自標(biāo)定方式精度更高，經(jīng)由過程相機成像，根據(jù)數(shù)字圖像處理方式，空間計較相機的表里參數(shù)。本文采取依賴于參照物的方法停止相機標(biāo)定。
3、方針定位檢測
方針檢測定位是機器人實現(xiàn)自動抓取的根底，現(xiàn)階段存在兩種方針檢測的算法：基于模板婚配跟基于特點婚配。思量本文所研討的機器人抓取體系的使用場景，方針為同一鋁制名片盒，故本文采取基于模板婚配的方針檢測定位方式，計較獲得方針工件的中心點坐標(biāo)及其姿態(tài)。
4、方針工件中心點坐標(biāo)
基于模板婚配的方針檢測定位方式次要是將一個包括方針外形的圖象與相機收羅圖象停止婚配，此中獲得方針工件中心點地位坐標(biāo)的步調(diào)以下：
設(shè)置學(xué)習(xí)區(qū)域。正在圖象中設(shè)置學(xué)習(xí)的感興趣區(qū)域，包羅區(qū)域的巨細(xì)跟地位信息，使該區(qū)域盡量切近盤繞方針工件模子即咭片盒子的邊緣，取舍該區(qū)域作為模板區(qū)域。
設(shè)置搜刮參數(shù)。針對名片盒正在方針區(qū)域內(nèi)的擺放地位是隨意率性姿態(tài)的環(huán)境，須要設(shè)置搜刮限定角度參數(shù)，該角度參數(shù)是搜刮進程中容許扭轉(zhuǎn)的最大限度。
超視覺分揀機器人視頻設(shè)置模子地位參考點。名片盒模子中心點是機械手臂要抓取的地位面，學(xué)習(xí)區(qū)域切近名片盒邊緣，故可將學(xué)習(xí)區(qū)域的中間地位面作為模子地位的中心點。
5、學(xué)習(xí)掩膜劃分工件正反面
本文的研討方針是應(yīng)用標(biāo)識表記標(biāo)幟劃分待激光打印名片盒的正反面，如圖7所示將名片盒后頭做玄色標(biāo)識表記標(biāo)幟，以此劃分工件的正反面，機器人抓取事情區(qū)域內(nèi)的帶玄色標(biāo)識表記標(biāo)幟名片盒，正在激光打標(biāo)區(qū)設(shè)定地位翻轉(zhuǎn)手臂，使名片盒正面朝上后實現(xiàn)激光打標(biāo)使命。
6、機器人抓取運動
本研究所用的六自由度工業(yè)機器人開辟形式采取WinCE嵌入式體系尺度開辟形式：正在宿主計算機上停止程序開發(fā)，經(jīng)由過程以太網(wǎng)將可執(zhí)行程序下載到GUC一體化嵌入式運動控制器中利用，順序中包括IO指令、控制指令、挪動指令、演算指令等。
常用的指令如：
JUMP跳轉(zhuǎn)指令；
分揀機器人設(shè)計目標(biāo)CALL挪用子程序指令；
IFELSEWHILEPAUSE斷定暫停語句。示教器經(jīng)由過程編程，利用這些指令去節(jié)制
機器人的運動從而實現(xiàn)期冀的系列舉措
分揀機器人使用說明7、試驗剖析
本研討的工業(yè)機器人視覺檢測體系利用國產(chǎn)某型號六自由度工業(yè)機器人、某型號工業(yè)智能相機跟激光打標(biāo)機，經(jīng)由過程以太網(wǎng)停止數(shù)據(jù)通訊，經(jīng)由過程智能相機的配套軟件圖形化開辟平臺停止圖片處置懲罰，實現(xiàn)機器人的檢測抓取舉措。為了驗證本文所研討的利用帶掩膜學(xué)習(xí)模板停止帶玄色標(biāo)識表記標(biāo)幟的工件劃分體系的實際效果及可行性，做出以下試驗。本體系可精確的實現(xiàn)圖象收羅、顯現(xiàn)、相機標(biāo)定、模板收羅、方針定位、機器人節(jié)制的模塊功用。
8、總結(jié)
工業(yè)機器人視覺檢測體系的研討目標(biāo)在于有針對性的晉升工場出產(chǎn)服從。當(dāng)工場收到云端新定單使命，MES體系停止籌劃排產(chǎn)。本文基于一套云端激光打標(biāo)體系停止研討，聯(lián)合計算機視覺技巧常識，應(yīng)用帶掩膜學(xué)習(xí)模板停止方針婚配的方式實現(xiàn)了對劃定規(guī)矩的方針工件正反面劃分，到達預(yù)期檢測后果。本文所研討的機器人檢測體系可以使用正在實際的出產(chǎn)情況中，取舍精確的工件，進步加工產(chǎn)物的服從跟質(zhì)量。總的來說，基于視覺的工業(yè)機器人檢測體系是機械視覺技巧跟機器人控制技術(shù)的聯(lián)合，是工業(yè)范疇出產(chǎn)進程由自動化向數(shù)字化、智能化開展的必經(jīng)之路。
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