delta并联机器人视觉分拣与跟踪系统设计与研究

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1、工程硕士学位论文Delta并联机器人视觉分拣与跟踪系统设计与研究作者姓名李小辉工程领域机械工程校内指导教师陈忠副教授校外指导教师章青春研发经理所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2016年1月DesignandResearchonvisionsortingandtrackingsystemofDeltaparallelrobotADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiXiaohuiSupervisor：Prof.ChenZhongSouthChinaUniver

2、sityofTechnologyGuangzhou,China■＇４：１０５６１分类号．２学校代号：ＴＰ２４２学号：２０１３２１００２１３５华南理工大学硕±学位论文Ｄｅｌｔａ并联机器人视觉分炼与跟踪系统设计与研究、作者姓名：李小辉指导教师姓名职称：陈忠副教授申请学位级别：工程硕上工程领域名称：机械工程论文形式：□产品研发□工程设计囚应用研究□工程／项目管理□调研报告研究方向：机器人及其视觉应用＜＾日论文提交日期：年：２０１６年１月４日论文答辩日期月学位授予单位：华南理〔大学

3、学位授予日期：年月曰答辩委员会成员：主席：委员：像手？＊华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研巧所取得的研究成果。除了文中特别加＞标注引用的内容外，本论文不包含任１＾＾何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡。献的个人和集体，均已在文中明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名；日期：年备月日争学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研

4、巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密内密论）；可１＾论文全期的保文外学校公布学位的部或部分内容，可允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位一。人。论电的和论文本子文档内容纸质文的内容相致论文：本学位属于□密。保密，后适用在年解本授权书囚不同意园上，生和与保密，在校网发布供校内师学校有享协的共议浏；意学论志全文单位览同将本人位文提交中国学术期版电子杂刊光盘社（）ＣＮＫＩ《》。出

5、和入知识源总，论的全或部版编中国资库传播学位文部分内容＂＂上Ｖ请在相应方框内打（）签：作若日：者名期、心／Ｉｒｉ签：；ｋ若导名日指教师期：电子；作者联系电话邮箱地址；联系含邮编（）摘要本文利用Delta并联机器人、工业控制计算机、嵌入式开发板、工业相机和传送带模块，设计完成了基于工业计算机和嵌入式的双视觉分拣与跟踪系统。通过引入嵌入式视觉技术，不仅优化了系统结构而且提高了系统的运算效率。本系统可应用于工业生产上的产品分拣作业和产品的跟踪作业等领域。本文的工作主要包括以下几个方面：1）机器人、视觉、传送带系统之

6、间的标定针对这一双相机、多系统之间的复杂标定问题，在完成Delta并联机器人的运动学参数标定、两个相机各自视觉参数标定的基础上，利用标定好的双相机和Delta并联机器人作为测量工具，再结合激光跟踪仪和Matlab标定工具箱，完成了传送带系统与视觉系统之间、传送带系统与Delta并联机器人之间的位置关系标定，为整个系统准确运行奠定了坚实的基础。2）视觉检测定位算法的研究通过引进标签表和前后追溯的游程链表改进了一般的游程编码方法，完成了对二值图像连通域和其质心的快速提取；在获得连通域质心的基础上，采用MER算法更加快速地提取最小外接矩

7、形，完成了目标位置预测模块中对目标物体位置和姿态的定位；在获得连通域边界点的基础上，采用一种快速的二值图像边界搜索算法以及一种新的快速边界直线检测算法获取边界直线方程，并根据直线交点与预测模块目标检测的相关特征完成对目标物体位置和姿态的定位。最后，基于以上关键技术，利用VS和QT集成开发环境分别完成了目标位置预测以及目标分拣跟踪系统的图像实时采集和处理系统。3）机器人轨迹规划、实时跟踪与分拣基于图像处理获得的位置和姿态信息来完成机器人的轨迹规划。通过引入缓冲时间实现机械手运动加速度平滑过渡，避免了由于运动加速度剧变引起的振动。采用

8、等间隔小时间的插值方式，使其分拣和跟踪的轨迹平稳而准确。关键词：Delta并联机器人；机器视觉；分拣与跟踪IAbstractThispaperpresentsarobot-basedsortingandtrackingsystemusingindu