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对上下料机器人视觉控制系统的研究

导读: 随着机器人技术不断进步,对机器人的要求越来越高,在数控加工领域,换刀和上下料机器人正越来越多的替代人工完成机器换刀和正下料。由于零件的形状各异,如何让机器人识别并抓取待加工零件成为设计上下料机器人的难题之...

  随着机器人技术不断进步,对机器人的要求越来越高,在数控加工领域,换刀和上下料机器人正越来越多的替代人工完成机器换刀和正下料。由于零件的形状各异,如何让机器人识别并抓取待加工零件成为设计上下料机器人的难题之使用机器视觉技术可以有效解决零件的识别和定位这一难题。通过对摄像机采集的图像进行图像增强、分割和模式识别来获取零件空间坐标信息,通过串口通信将零件坐标信息发送给机器人,实现机床的自动上下料。

  1、总体方案设计

  上下料机器人视觉控制系统主要由图像采集卡、镜头、工业相机、机器人、于东控制单元、计算机一级图像处理软件组成。工业相机通过1394接口与图像采集卡相连,图像采集卡通过代1插槽与计算机相连。首先,对摄像机进行标定确定图像坐标与实,际坐标之间的关系矩阵,该关系矩阵将作为编制视觉控制软件的参数用于计算图像点对应的空间坐标。其次,确定光源的打光方式,机器视觉系统中最关键的一个方面就是选择正确的照明,机器视觉光源直接影响到图像的质量,进而影响到系统的性能。其次确定图像处理的方案,对图像进行图像增强、图像分割并进行图像匹配,确定目标的图像坐标,根据图像坐标和关系矩阵求出目标的空间坐标最后,将空间坐标通过串口传送至机器人,机器人接收到信息并执行动作实现上下料。

  2、核心部件选型

  2.1、工业相机和镜头选型

  设备主要用于识别尺寸在(15)X150m"的二维机械零件视角范围选在(ISOm,因此选用某有限公司的K45M工业相机,该款工业相机的分辨率达到a的2×1叫勇,曝光时间在和852m之间,光学尺寸为12,幀频为乃心,传感器类型输出方式为CCD根据视角范围和相机分辨率可以确定该视觉系统的精度为1SUNhmmm1040-1.44如果使用亚像素细分法,系统下精度可以达到014mm,可以满足设备的精度要求。

  镜头选择应注意:(D焦距;p目标高度③影像高度;4放大倍数付影像至目标的距离⑥m心点⑦畸变。综合考虑,选用日本Gmp“ar镜头,型号为:rio614-Afp,55焦距定焦.L4光圈,接口方式:c。

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