资源描述：
《机器人视觉系统及工件定位的坐标匹配方法_朱留存.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、机器人视觉系统及工件定位的坐标匹配方法朱留存张慰兮(扬州大学工学院电子工程系),【摘要】在机器人视觉系统中机器人正确抓取视域中的工件是关键问题之本文主要介绍利用线性映射的方法进行坐标匹一配,来解决这一问题。关键:词机器人视觉坐标匹配.Abstrae吸nroborvsonsyste,oneoeyproes15ratrooreteseorreota八5neovisionearteean[1IiimfkblmhbfhlypifildfThilmilyreansenearsneansovelero.intucdame
2、thodoferdinternatehigtoulihidldtlpblem浏oKey.or:RobotVisionCrdinatematehingdso,器人与工作空间的联系中断机器人根据已处、一引言理的结果工作。第二种方法是实现与环境经常,,的视觉联系这样控制作用按照输入的视觉现代工业机器人起源于遥控操作器和数控信息不断地校正。目前,大多数工作的系统采用。,机床现在工业机器人已被广泛地应用于制造第一种方法。因为如采用第二种方法,必须解决,、、、,和装配作业如材料搬运点弧焊部件装配一系列附带的问题特别是要考
3、虑到操作机将喷漆、数控机床的上料和下料、空间和水下探随时在摄像机视野内出现并挡住景物。查、。由于对机器人,假肢研究和搬运危险材料等本视觉系统采用第一种方法先进行工件,,系统应用领域和灵活性不断地提出更高的要定位求出视域中工件在图象中的坐标位置然,。求促进了视觉系统和其它感觉方法的使用由后求出视域平面的坐标系统与机器人坐标系统于采用视觉的方法能从其联系的外界环境获取,,对应关系这样就可一旦在图象中定位了工件,信息容量最大视觉信息对实施控制作用有决则机器人也就知道了工件在自己坐标系中的位,,,定性的意义因此许多国
4、家从事机器人技术置这样视觉系统通过对零件平台上的工件自领域研究的工作者都对这一问题产生了巨大的,。动识别和定位使机器人准确地抓取工件本文。兴趣着重介绍工件定位的坐标匹配方法。利用视觉通道与外界联系的子系统(即“眼一手”系统1。、)一般工作原理见图在此系二机器人工作原理,门具杜工业机器人按其基本运动的定义来分类’规划和:`月l迫动权制。_器人一般包括月黯月犷r丰几牛分J卧(1)笛卡尔坐标(三个直线轴)机器人。例如一lVETTIIBM公司的RS型机器人和DI公。.”sa图1眼一手系统司的igm机器人统中.至少有两
5、种工作方法,第一种方法是在(2)柱坐标(两个直线轴和一个旋转轴)机,.。图象摄入后进行图象数据的预处理在作出器人例如PRAB公司的Versatran600型机器图象适当描述后,开始控制过程,在此期间机人。第u卷第2溯1995年6月27(3)球坐标(一个直线轴和两个旋转轴)机。’Z。·n器人例如UNIMATION公司的Uimate冬芝绘。2o00B型机器人(4)旋转或关节坐标(三个旋转轴)机器人。例如CINACINNATIMILACRON公司{一福招侣李,ua的T型和UNIMATION公司的Pm机器人。在本系统
6、中所使用的日本三菱公司的一,RVMI型机器人具有(l)和(4)特点也即,它具有两种工作方式即关节方式和笛卡尔坐一I图3RvM机器人工作空间。x,,,到y!标方式(图2)的最大值(注意三者不能同时达到,。最大)图4给出了简化模型~~)止、沂七(丫一丫二二二一戈挤李、下侧一认一、一_户乞三岌三公多丢C/少、一贝泣-一、孟轰舀蓄理{尾退头才广、b、坐:}〔三哭乡笋L。、以关节右式图2RV一Ml机器人工作方式如果在视觉系统中采用二维图象对视域中,,零件识别并输出零件的位置和类别也就是图4工作空间简化模型,,,,,说
7、我们到此已知道了机器人应到达的方位下设某一时刻A点的坐标为x(yz)则面的工作就是让机器人正确地抓取视域平台上x,,z,,,:显然有+y+簇410(其中与机器人坐。,,。的工件实现这一过程如采用关节方式需求标系的Z值不同)机器人的A点处可以加上,,。x,,z,出机器人各关节的转角这一问题属于机器人手爪其长为lo7mm则有+y+蕊(410,,。,.x,,!,运动学的逆问题计算比较复杂实现较困难+107)由于y的值代表手指尖位置考,一,,,如采用笛卡尔坐标方式RVMl型机器人的中虑到这个因素则公式可为x+y+z,
8、镇(4102,,,央控制单元自动按照某一优化规则计算坐标位+75)机器人的另一坐标即手与水平面x(,。置对应的各关节的转角驱动运动部件到达目y平面)的交角也应考虑理论上的计算非常复,,,,,标坐标位置这种方式易于实现因此我们直杂而实际上只要调整视域使整个视域都接采用了这种方式。落在机器人工作空间之间即可保证系统准确无,一另外需注意的是R。VMl型机器人有其自误的运行3)。,己的工作空间(图如果视觉系
