工件的视觉定位及机器人控制的应用研究.pdf

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1、第27卷第6期2014年11月机电产品开簋与剀新Development＆Innovation0fMachinery＆ElectricalProductsV01．27．No．6Nov．，2014文章编号：1002-6673(2014)06--004--04工件的视觉定位及机器人控制的应用研究刘子豪1，樊留群1，张昱2，刘放2(1．同济大学中德学院，上海201804；2．沈阳机床上海研究院，上海200433)摘要：机器人通过视觉对工件定位信息和工作环境进行分析，完成相关工作任务成为机器人发展的方向。论文通过双目相机的开发平台TriclopsSDK进行二

2、次开发。在PC上实现了机器人对工件位置信息的快速获取；通过ABB机器人控制软件Robotsmdio以及PCSDK的二次开发，实现对机器人的控制；研究了以公共点为基础的七参数法，采用标定件的方式实现了相机一机器人坐标系的标定。实验证明了系统的可行性和有效性。关键词：双目视觉；机器人控制；坐标系标定；公共点选取中图分类号：TP242文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002-6673．2014．06．002ApplicationResearchonVisualPositioningofWorkpiecesandRobotControl

3、LIU五-Ha01，FANLiu-Qunl，ZHANGyu2，LIU，孵(1．Ton商iUniversity，sllaIlgllai201804，China；2．ShenyangMachineTool(Group)Kesearch&DesignInstituteCo．，Ltd．，Shangh越Branch，Shangh正200433，Chma)Al粥traet：Ithasbecomethedevelopmentdirectionthatrobotscanaccomplishrehtedtasksbyobtainingtheworkpieceposi

4、tioninginfonna-tionandworkingenvironmentthroughvisionanalysis．TherapidacquisitionoftheworkpieceinformationonPCsisachievedthrougha$ec-onddevelopmentbasedonastereovisioncameradevelopmentplatformu-iclopsSDK；acommon—point—based7parametermethodisstud-iedandthecalibrationofthecamera

5、—robotcoordinatesystemisrealizedthroughacalibrationworkpiece．Experimentsprovethefeasibilityandeffectivenessofthesystem．Keywords：stereovision；robotcontrol；coordinatesystemcalibration；commonpointsselectionO引言机器人视觉广泛应用于工业领域．主要集中在电子行业、半导体行业、航天、测量等行业。并取得了很多成就。目前单目视觉方面已经发展相当成熟。在许多工业

6、生产线上都早已投入实际使用。主要应用有诸如破损检测、条形码读取等。由于单目视觉的二维局限性。双目视觉已经逐渐成为机器人视觉的热点领域。其研究在国外起步较早。麻省理工学院计算机系的研究者们【q提出了一种基于双目帧图像和运动融合的目标深度探测系统，能够充分利用双目立体视觉传感器产生的目标深度信息。对高速运动的目标进行分割，实时性较好闭。希腊的SotirisMalassio．tis和MichaelG．Strinzis网g

7、用已有的模板研究柔性制造生产线上的三维孔的在线监测问题。研究出了机器人的视修稿日期：2014-10—13作者简介：刘子豪(1989-)

8、，男，辽宁人，同济大学在读研究生。研究领域：机械制造及其自动化、机器人技术。4觉定位系统。达到了要求的精度，实现了较好的在线监测效果婀。国内方面，虽然我国机器人技术较于国外起步较晚。但是发展速度较快。王士峰将机器视觉应用到车轮的检测中。建立了基于机器视觉的车轮图像处理与分析系统，为机器视觉识别车轮打下了基础圈。中国科学院自动化研究所也在对基于高速视觉的机器人打乒乓球、基于视觉的焊缝跟踪、服务机器人的视觉定位、显微视觉下的精密装配等方面的问题进行研究。以上研究均证明了双且视觉在机器人视觉应用的可行性，但所使用的双目摄像机实际上是两台单独单目相机的组合

9、。因此需要进行相机内外参数的设定以及相机标定等精度要求高的准备工作，加大了整个系统开发的难度。本课题通过使用在出厂时就已严