码垛机器人视觉控制关键技术的研究.pdf

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1、码垛机器人视觉控制关键技术的研究2012李星云硕士机械工程李众立教授ClassifiedIndex:TP242.2U.D.C:621SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisTheKeyTechnologyResearchofPalletizingRobotVisualControlGrade:2012Candidate:LiXingyunAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpeciality:MechanicalEngi

2、neeringSupervisor:Prof.LiZhongliMay.16,2015本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，E卩：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和

3、借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名:导师签名:西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要现有的码垛机器人一般以程序示教为主要控制方式，只能按照固定的轨迹执行相关动作，不具备自适应能力，对工作环境的布局要求严格，在使用上有很大的局限。高速发展的机器视觉技术使实时测量图像目标的真实空间坐标成为可能，本文基于此，将伺服驱动控制与图像的空间测量相结合，研究适用于码垛机器人的视觉控制关键技术，使其具备自适应能力，在使用环境和应用对象上具备较高柔性

4、。论文以砖堆为抓取目标，以提高视觉控制系统的抓取精度和速度为研究重点，对视觉控制中的目标特征提取、目标空间定位以及视觉跟踪控制等技术进行了深入的研究。本文在单目视觉控制的基础上，进行了图像采集系统的设计与相关视觉控制算法的研究：为了避免环境光线变化较大带来对目标特征提取的不准确，使用了基于最大类间方差法的快速阈值提取算法；为了提高目标特征点在空间坐标上的提取速度，建立了基于比例的二维图像空间到三维真实空间的还原算法；为了准确跟踪目标运动过程中的各种状态，建立以Kalman滤波器为模型的目标跟踪算法。通过相关实验表明，该视觉控

5、制系统在还原目标三维空间坐标以及视觉跟踪上达到预期的效果，可以用于实际码垛机器人的视觉控制。关键词：码垛机器人机器视觉视觉伺服技术视觉空间坐标检测西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractNowpalletizingrobot’smaincontrolmodeisprogramteaching,soitcanonlybeimplementedworkswithfixedtrack,donothavetheabilitytoadaptandstrictinthelayoutoftheworkenvironment,

6、sohavealotoflimitationsonuse.High-speeddevelopmentofmachinevisiontechnologymakesreal-timemeasuringthe3Dspacecoordinateofimageobjecttobepossible,thispaperbasedonthis,andcombiningwithservodrivecontrolandthespaceofimagemeasurement,researchonkeytechnologyforpalletizing

7、robotvisualcontrol,makethissystemhaveadaptiveability,andhavehighflexibilityintheserviceenvironmentandapplicationobjects.Paperisaimatgrabbingbricks,inordertoimprovethevisualcontrolsystemaccuracyandspeedasthekeytechnologies.Papermakesintensiveresearchforextractionofo

8、bjectivecharacteristicsthespacepositioningofobjectsandtechnologyofvisualtrackingcontrolinthevisualcontrol.Thispaperbasedonmonocularvisioncontrol,