基于视觉识别的七轴机械臂智能抓取

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1、太原工业学院毕业设计毕业设计基于视觉识别的七轴机械臂智能抓取102012106杨晓红机械工程系学生姓名：学号：系部：刘嘉机械电子工程专业：指导教师：二零一四年六月太原工业学院毕业设计诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名：年月日太原工业学院毕业设计基于视觉识别的七轴机械臂智能抓取摘要：随着科技的飞速发展，人类对机器的智能化程度要求也越来越高。随着机器视觉技术的不断进步和被引入机器人领域，机器人开始具备自己的“眼睛”。不但扩大了其应用范围，而且提高了其智能化程度。本文研究的目的是对工业机器人控制系统

2、进行开发设计，将机器视觉技术引入原有的工业机器人领域，如本次研究所采用的七轴机械臂，利用机器视觉技术获取工件及其周围环境的信息，识别出所要操作的目标工件，并能做出决策来引导工业机器人完成对工件的抓取和放置等操作。关键词：七轴机械臂，机器视觉，智能抓取，视觉识别SevenaxismanipulatorintelligentgraspingbasedonvisualidentificationAbstract：Withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,humanintelligenceofmachinesareincreasinglyhighre

3、quirements.Withthedevelopmentofmachinevisiontechnologywasintroducedintothefieldofrobotandrobot,whichpossessesitsown"eyes".Notonlyexpandedthescopeofitsapplication,butalsoimprovestheintelligentlevelof.Thepurposeofthisstudyistodevelopthedesignofindustrialrobotcontrolsystem,themachinevisiontechnologyin

4、tothefieldofindustrialrobots,theoriginal,suchasthesevenaxisrobotarmwiththeacquisitionoftheworkpieceandthesurroundingenvironment,theuseofmachinevisiontechnologyinformation,identifythetargetpartstooperate,andcanmakedecisiontoguideindustrialrobotsontheworkpiecepickandplaceoperations.Keywords:sevenaxis

5、manipulator,machinevision,intelligent,visualrecognition太原工业学院毕业设计目录1绪论11.1视觉识别的七轴机械臂应用背景11.1.1七轴机械臂的发展历程11.1.2视觉识别的发展历程21.2应用现状及发展方向31.2.1七轴机械臂的应用现状及发展方向31.2.2机器视觉的应用现状及发展方向42视觉识别的七轴机械臂智能抓取控制系统介绍72.1七轴机械臂系统简介72.2机器视觉系统简介112.3七轴机械臂及机器视觉等开发工具的选择163基于视觉识别的七轴机械臂智能抓取的分析与设计183.1系统的总体功能需求183.2控制系统功能设计原理19

6、4基于视觉识别的七轴机械臂智能抓取的实现204.1视觉识别系统的软件搭建204.2七轴机械臂的3D软件搭建254.3小结285全文总结和展望305.1全文总结305.2下一步工作展望30参考文献32致谢33附录34II太原工业学院毕业设计1绪论1.1视觉识别的七轴机械臂应用背景1.1.1七轴机械臂的发展历程机器人是一种具有高度灵活性的自动化机器，是一种复杂的机电一体化设备，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。机械手臂是在早期就有的古机器人基础上发展起来的，我国古代的机关人制造者是最早研究有关机械手臂、关节活动等问题的。现在机械手臂的研究始于20世纪中期，随着计算机和自动化技术的发

7、展，特别是1946年第一台数字电子计算机问世，计算机取得了惊人的进步，向高速度、大容量、低价格的方向发展。另一方面，核能技术的研究要求某些机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下，美国于1947年开发了遥控机械手臂，1948年又开发了机械式的主从机械手臂。1958年美国联合控制公司研制出第一台铆钉机械手。它的结构是；机体上安装一个回转长臂，顶部装有电磁快的工件抓放机构，控制系统是示教型的。1962年美国联合