高速机器人分拣系统机器视觉技术的研究

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1、包装与食品机械2014年第32卷第1期设计计算高速机器人分拣系统机器视觉技术的研究晏祖根，李明，徐克非，孙小华，闫志鹏，孙智慧(哈尔滨商业大学轻工学院，哈尔滨150028)摘要:针对我国食品生产行业的实际需求，基于并联机器人、机器视觉等先进技术，构建了面向食品生产包装的高速机器人分拣系统，研究了输送带上运动食品的机器视觉定位算法，设计了运动食品分级与定位的机器视觉硬件系统，基于专业图像处理软件Sherlock，研发了自动分拣机器视觉软件系统，以提高我国食品生产效率、保证食品卫生、降低劳动强度。关

2、键词:机器视觉;图像处理;分拣;并联机器人;食品生产中图分类号:TS206．5;TP391．41文献标志码:A文章编号:1005－1295(2014)01－0028－04doi:10．3969/j．issn．1005－1295．2014．01．007High-speedＲobotAuto-sortingSystemBasedonMachineVisionYANZu-gen，LIMing，XUKe-fei，SUNXiao-hua，YANZhi-peng，SUNZi-hui(LightIndustr

3、yCollegeofHarbinUniversityofCommerce，Harbin150028，China)Abstract:InviewoftheactualdemandofthefoodindustryinChina，thehigh-speedparallelrobotauto-sortingsystemisconstructed．Themachinevisionpositioningalgorithmofthemovingfoodontheconveyorbeltisstudied．T

4、hemachinevisionhardwaresystemforfoodsortingandpositioningisdesigned．Basedonsecond-arydevelopmentforSherlockinVCprogrammingenvironment，themachinevisionsoftwaresystemisdevel-oped．Byappliedthemachinevisionsystem，itcanimprovetheproductionefficiencyandred

5、ucethelabor’sintensityinourfoodandpackagingindustry．Keywords:machinevision;imageprocessing;auto-sort;parallelrobot;foodproduce随着经济发展和人民生活水平的提高，传统由PC完成，检测速度受限。基于视觉传感器的产业的结构调整和升级已成为行业发展的共识。机器视觉系统，由于视觉传感器将图像处理器、数将机器视觉、机器人等先进技术引入传统的食品字摄像机、I/O接口等高度集成，并提供专

6、用视觉生产行业，改善自动化生产、保障食品加工过程安开发软件，因此可大大简化软件开发难度、缩短开全卫生、提高生产效率、降低劳动强度，已成为现发周期、提高识别速度和可靠性，具有更为广阔的［1－2］代食品加工与包装行业的一种新型趋势。应用前景。机器视觉技术具有非接触测量、可靠性高、柔性好等特点，在工业自动化、视觉导航、虚拟现实1高速并联机器人分拣系统等方面已获得广泛应用。机器视觉系统分为基于PC的视觉系统和基于视觉传感器的视觉系统两目前食品加工自动生产线上，多数采用人工大类。基于PC的机器视觉系统的视

7、觉检测全部完成食品的检测、分级与分拣，既增大企业的人工收稿日期:2013－12－23;修稿日期:2013－12－31基金项目:国家科技计划课题(2011BAD24B01);黑龙江省研究生创新科研项目(YJSCX2011－159HLJ)作者简介:晏祖根(1973－)，男，博士，副教授，研究方向为包装技术与包装机械自动化，通信地址:150028黑龙江哈尔滨市松北区学海街1号哈尔滨商业大学轻工学院，E-mail:yanzugen@126．com。28高速机器人分拣系统机器视觉技术的研究———晏祖根，李

8、明，徐克非，孙小华，闫志鹏，孙智慧成本和管理成本，也增加二次污染的几率，还不能机器人分拣时，首先通过工业相机采集输送保证100%的生产合格率。针对我国食品包装行带位置A处的食品图像，利用专用机器视觉软件业的发展现状与实际需求，基于机器视觉、机器对所采集图像分析处理，提取食品的边缘特征，确人、运动控制等先进技术，构建了面向食品生产包定该食品的特征点A和绕该点的转角θ，即食品装的高速机器人分装系统，如图1所示。机器人的位置和姿态;经过Δt的延迟后，驱动并联机器分装系统主要由工控机、运动控制器、并联机