基于機(jī)器視覺的面粉貸碼垛機(jī)器人研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的增加，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中不可替代的重要裝備。某面粉生產(chǎn)企業(yè)為提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，計(jì)劃使用機(jī)器人代替人工的碼垛方式。由于該企業(yè)特殊的生產(chǎn)流程，在同一條生產(chǎn)線上需對(duì)不同類型和位姿的面粉袋分別碼垛，而目前通用的碼垛機(jī)器人均不能滿足要求。因此，本文以該問題為切入點(diǎn)引入機(jī)器視覺技術(shù)，對(duì)基于機(jī)器視覺的面粉袋碼垛機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行了研究。本文研究的主要內(nèi)容及成果:
　　首先，針對(duì)面

2、粉袋的類型和位姿識(shí)別問題構(gòu)建了機(jī)器視覺識(shí)別系統(tǒng)，并完成了視覺系統(tǒng)攝像機(jī)的標(biāo)定。應(yīng)用SIFT算法實(shí)現(xiàn)了被識(shí)別面粉袋的特征與模板圖像特征的自動(dòng)匹配，準(zhǔn)確判別出面粉袋的類型。在正確匹配特征點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過特征點(diǎn)的仿射變換識(shí)別出面粉袋的旋轉(zhuǎn)角度，利用圖像處理技術(shù)求出面粉袋的質(zhì)心位置，最終實(shí)現(xiàn)了面粉袋類型和位姿的自動(dòng)識(shí)別。
　　其次，依據(jù)輸送線上面粉袋的擺放姿態(tài)，設(shè)計(jì)了用于面粉袋碼垛的拾取手爪，并進(jìn)行了典型工況的靜力學(xué)分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。

3、結(jié)果表明拾取手爪的設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求，分析了手爪在抓取過程中氣缸的受力和夾持手指末端輥軸的運(yùn)動(dòng)情況，掌握了拾取手爪的關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)參數(shù)，也為拾取手爪的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　再次，分析了面粉碼垛系統(tǒng)的主要工作參數(shù)及碼垛系統(tǒng)的整體布局，設(shè)計(jì)了應(yīng)用于面粉袋拾取與碼垛的4自由度直角運(yùn)動(dòng)機(jī)器人并建立了直角機(jī)器人的三維模型。對(duì)直角運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，得出各階共振周期、頻率和模態(tài)振型，分析表明機(jī)器人在工作的過程中不會(huì)發(fā)生共振，