基于机器视觉的SCARA机器人的应用.pdf

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1、机械工程师MECHANlCALENGINEER基于机器视觉的SCARA机器人的应用何鹏，潘鑫，汪雪聪，尹征。周奕博(合肥工业大学机械工程学院，合肥230001)摘要：结合机器视觉技术，通过相机坐标与机器人坐标的转换，研究开发出了一套SCARA机器人跟随抓取物体的系统。该系统在实际的实验检测中得到了初步的成功，通过了相应的误差检测分析，验7该方案的可行性。关键词：机器视觉；SCARA机器人：坐标转换；控制系统中图分类号：TP242．2文献标志码：A文章编号：1002—2333(2016)10—0072—05Applica

2、tionofSCARARobotBasedonMachineVisionTechnologyHEPeng，PANXin，WANGXuecong，YINZheng，ZHOUYibo(SchoolofMechanicalEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230001，China)Abstract：ThispaperresearchesanddevelopsacompletesetofsystemlomaketheSCARArobotgraspthemovingaimb

3、ytransformingcoordinatebetweenrobot7sandcamera7Screatedbythemachinevisiontechnology．Thissystemissuccessfullyverifiedthrougherroranalysis，whichprovedit'sfeasibility．Keywords：machinevisiontechnology；SCARA；transformcoordinate；controlsystem1机器视觉置一直在变化，所以SCARA机器人必须实时

4、计算或更新J．J机器视觉概述它的位置信息，以便在得到指令时准确无误地抓取目标。机器视觉是利用机器代替、执行人眼的观察、辨识以想要实现这个目标就必须要解决机器视觉、SCARA机器及检测等功能。机器视觉的研究主要是让机器代替人眼，人和控制系统之间的信息通讯问题。本文研究内容如下：模拟人类的视觉功能，研究内容包括对于目标的位置获1)研究SCARA机器人抓取物体的视觉标定方法。视觉标取、目标的图像信息、目标的识别以及检测。机器视觉系统定方法包括工件坐标与相机坐标之间的转换以及相机的主要是由目标图像获取模块、图像信息识别与处理模

5、块、视觉标定。2)研究基于视觉标定[拘SCARA机器人应用的检测结果模块以及系统控制模块组成。机器利用图像获取控制系统，包括控制系统的硬件以及软件设计。模块获取目标物体所在空间的图像信息，再通过图像信息J．3研究目的和意义识别与处理模块对图像进行亮度、颜色等方面的分析处近些年来，随着劳动密集型企业面临劳动力成本上理，从而得出目标物体的有用信息及特征。其中包括目标涨和产品终端需求上升的双重压力之下，scARA机器人物体的尺寸、位置坐标等信息。检测结果模块将运算结果和机器视觉越来越多地被应用于消费电子、家电、食品饮传输给系

6、统控制模块。系统控制模块根据所要实现的不同料等行业中，基于机器视觉的ScARA机器人应用就是把功能控制现场的机械设备，从而实现机械设备对目标物体scARA机器人的灵活高效和机器视觉的识别结合起来，的相关控制操作。机器视觉原理图如图1所示。代替部分的人工劳动，提高产能，大大提高了工业生产线在本次研究中，相机是机器视觉系统获取图像的关键部件。相机又称为图像传感器，其将被处理目标物体的光信号转换成视频电信号，再将视频电信号A／D转换并传送到处理器后就可以识别、分析、处理该目标物体。再根据控制系统将目标物体的信息传送给SCAR

7、A机器人，从而实现SCARA机器人对目标物体的跟随抓捕。1．2研究内容对于动态目标的应用，因为目标一直处于运动中，位基金项目：合肥工业大学2015年大学生创新性实验计划项目(2115CXCYS026)的自动化水平。目前基于机器视觉的SCARA机器人多应用于静态目标。对于静态目标的应用，就是通过机器视觉对静态目标进行拍照得到相关的坐标等信息，再与SCARA机器人通讯交换信息，SCARA机器人获得目标的信息后做出动作抓取。本文主要阐述机器视觉对于动态目标的应用，提出解决机器视觉与SCARA机器人的坐标转换、各信息交换的接口

8、问题、信息同步等问题的方法。2坐标的转换标定完成SCARA机器人与移动工件的同步运动并完成抓捕的目标，需要实现相机的视觉坐标向机器人的移动坐标的转换。相机拍摄出的工件在相机的视觉坐标中的位置，通过下文中所展示的坐标转换方法实现向机器人运动坐标的转换，从而实现机器人的同步运动以及抓捕。视觉标定过程就是求取空间点位置坐标与图像像素坐标