试析基于机器视觉的关节机器人的研究

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1、中国农业大学硕士学位论文基于机器视觉的关节机器人的研究姓名：张凯良申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：张铁中20060501摘要鉴丁．当今世界机器人技术的发展和我国农业的现状，果蔬采摘机器人的研发在一些作业领域已十分迫切，而机器视觉技术和关节型机器人机构在果蔬采摘领域义有着很大的应用价值，因此本课题从实际需要出发，对基于机器视觉的关节机器人进行了研究。以实现关节机器人的末端机构对目标物体的捕获为目的，把寻求并验证适宜的解决方案作为重点，将研究内容具体划分为如下三个部分：1．机械结构的研究：设计并加工了四自由度关节型机器人本体。主要采用蜗轮蜗杆传动，并配

2、合马鞍型杆臂结构，具有刚性好、运动平稳、定位准确的特点。2．机器视觉的研究：设计了“手一眼”结构的单目视觉系统。采用USB接口的CMOS摄像头，使用C++语言基于vFw编写了接口程序和图像处理程序。该视觉系统取得了良好的试验效果并具有成本低、通用性好的特点。3．运动控制的研究：设计了基于PC机的运动控制系统和基于“手一眼”视觉系统导航的运动轨迹规划方法。关键词；采摘，关节机器人，机器视觉，Pc机控制Theresearchanddevelopmentoffruitandvegetable-pickingrobotisexigentowingtotherapiddev

3、elopmentofrobottechnologyandthestatusquooffarminginourcountry．Meanwhile，technologiesofMachineVisionandA,-liculatedRobotmpreponderantintherealmoffruitandvegetable-picking,andsomeresearchesaboutartlcnlatedrobotbasedOnmachinevisiontechnologyhavebeencarriedinthispaper．T1lepurposeofthesere

4、searcheswasIosearchforsomesuitableschemesforarobottoapproachandcatchthetarget，andtheresearchprojectCanbedividedintothreesectionsasfaBows：1．ResearchofMechanicalStructure：A4DOFarticulatedrobotwhichhadU．shapedan璐andwmTntransmissionorganwasdesigned．Itsmecbanicalstructurehadacorkingri#dity

5、andhadbeenprovedpreciseandsteady．2．ResearchofMachineVision：An‘‘eyeinhand”'VisualSystemwithUSB-CMOScameraandprogrammedbyC++basedOnVFWwasdesigned．1headvantagesofthissystem缸einexpensiveandinterchangeable．Andmanyfactshadshowedthatthesystemhad∞excellentimpact．3．ResearchofMotionControl：ARob

6、otControlSystembasedOnPCwasdesignedaswellasaMethodologyofTrajectorywhichWasbasedOn“eyeinhand”visionsystemnavigation．KeyWords：Picking,ArticulatedRobot，MachineVision，PCControl摘要鉴丁．当今世界机器人技术的发展和我国农业的现状，果蔬采摘机器人的研发在一些作业领域已十分迫切，而机器视觉技术和关节型机器人机构在果蔬采摘领域又有着很大的应用价值，因此本课题从实际需要出发，对基于机器视觉的关节机器人进行了

7、研究。以实现关节机器人的末端机构对目标物体的捕获为目的，把寻求并验证适宜的解决方案作为重点，将研究内容具体划分为如下三个部分：1．机械结构的研究：设计并加工了四自由度关节型机器人本体。主要采用蜗轮蜗杆传动。并配合马鞍型杆臂结构，具有刚性好、运动平稳、定位准确的特点。2．机器视觉的研究：设计了“手一眼”结构的单目视觉系统。采用USB接口的CMOS摄像头，使用C++语言基于VFW编写了接口程序和图像处理程序。该视觉系统取得了良好的试验效果并具有成本低、通用性好的特点。3．运动控制的研究：设计了基于PC机的运动控制系统和基于“手一眼”视觉系统导航的运动轨迹规划方法。关键

8、词；采摘，