基于视觉机器人抓取定位技术的研究

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1、上海火学硕士学位论文摘要计算机视觉作为当今最为活跃和富有挑战意义的研究领域，其研究内容和应用领域是相当广泛的，基于视觉的定位抓取技术是智能机器人的关键技术之～。本文以包装箱带抓取的机器人视觉定位系统的开发为背景，研究了目标定位相关的图像处理技术和摄像机标定技术。本文首先分析了计算机视觉的发展及其在抓取定位中的应用，再通过对视觉抓取定位关键技术的分析，结合我们的实际应用要求，提出了本课题研究的系统框架和基本方案。其次，对计算机视觉定位中涉及到的相关图像预处理方法进行了分析与归纳。再次，从提高定位精度和速度出发，提出了一种基于直线段提取及其参数化的矩形重

2、构方法，用于实现矩形目标的快速、高效定位。再次，分析了机器人视觉标定中摄像机标定和手眼标定的基本原理和方法，并根据立体视觉的原理，提出了一种适合特定工业环境的简化的视觉系统标定方法。再次，结合机器人烟包开包生产线，给出了基于视觉的烟包钢带定位的完整解决方案，并检验了前面所提出的计算机视觉标定算法。最后，对本课题的研究工作进行了总结和展望。本文开发的机器人视觉定位系统，已成功应用到机器人烟包开包生产线中，对目标的定位精度可达1rnm，对目标的定位时间在100毫秒之内，证明了本文算法的有效性。关键词：计·算机视觉，参数化矩形重构，机器人手眼标定，机器人抓

3、取定位上海大学硕士学位论文AbstractComputervisionisanactiveandchallengingresearchfield，itsresearchareaandapplicationareaspreadwidely,positioningandgraspingofrobotbasedoncomputervisionisoneofkeytechniquesofintelligentrobot．Basedontheengineeringprojectoftheunpackingoftobaccopackagebyrobotinwhi

4、chthecomputervisionisusedforpositioningtheironstripsaroundthepackage，wehavehadaprofoundresearchonthetechnologyofobjectpositioningrelatedimageprocessingandcameracalibration．Inthispaper,theauthorfirststmunarizesthetechnologyconcerningaboutcomputervisionanditsapplicationontherobot

5、positioning，thenbyinvestigatingonkeytechniquesofrobotgraspingbasedoncomputervisionandbycombiningwiththeprojectrequirements，theauthorpresentstheproblemsandcorrespondingsolutionswhichwouldbesolvedinthethesis．Second，theauthorhasasummarizationofthecommonimageprocessingmethodswhichh

6、avebeenwidelyusedincomputervisionThird，forthepurposesofgettinghi曲precisionandspeed，theauthorpresentsanewapproachofrectanglesreconstructionbasedonstraightlinesextractionandparameterization，thisapproachcanrealizerectangleobjectsrecognitionfastandhigheffectively．Fourth，theauthoran

7、alyzesthecolnnlontheoriesandbasicmethodsofcameracalibrationandeyeinhandcalibrationofrobotvisionBasedontheoryofthestereovision，theauthorpresentsasimpleandconvenientcomputervisioncalibrationmethodwhichisquitefitforaseriesofspecialindustryapplications．Fifth，basedontheengineeringpr

8、ojectoftobaccopackageunpackingsystembyrobot，theauthorp