第1期2019年1月组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool &Automatic Manufacturing Technique
No.1Jan.2019
文章编号:1001-2265(2019)01-0131-03 DOI:10.13462/https://www.doczj.com/doc/ab1954707.html,ki.mmtamt.2019.01.035
收稿日期:2018-01-08;修回日期:2018-02-25
作者简介:曾劲松(1977 ),男,湖北应城人,郑州大学副教授,研究方向为精密驱动及机器人应用,(E -mail)zjs11961@https://www.doczj.com/doc/ab1954707.html,;通讯作者:
薛文凯(1990 ),男,郑州人,郑州大学硕士研究生,研究方向为机器视觉及机器人应用,(E -mail)441850480@https://www.doczj.com/doc/ab1954707.html,三
双目视觉引导机器人定位抓取技术的研究
曾劲松,薛文凯,徐博凡,郎梦梦
(郑州大学机械工程学院,郑州 450001)
摘要:目前大部分工业装配生产线中机器人抓取待装件都是预先将固定类型的工件进行机械定位三为了提高机器人柔性抓取能力,实现了双目视觉引导机器人的抓取系统三文章通过定位工装板来间接定位工件的方法来完成双目视觉引导机器人抓取,首先通过双目视觉系统拍摄的图像识别工装板上6个定位孔,计算孔中心在相机坐标系下的位置,利用这6个定位孔中心空间位置用最小二乘法拟合出最优的工装板平面,由于工件相对于工装板的位置固定,可求得工件相对于相机坐标系的位置,进而通过标定参数转化为在机器人基坐标系下位置和姿态,供机器人抓取工件三经过多次工件抓取实验,分析数据得出,系统距离定位误差小于0.5mm ,满足工业生产要求且适应于多种类型工件的抓取,具有通用性三
关键词:双目视觉;标定;图像处理;工业机器人中图分类号:TH165;TG659 文献标识码:A
Research on Robot Positioning and Grasping Technology Based on Binocular Vision
ZENG Jin-song ,XUE Wen-kai,XU Bo-fan ,LANG Meng-meng
(School of Mechanical Engineering,Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China)
Abstract :At present ,most robots in the industrial assembly line have to pre-position the fixed type of workpiece for mechanical positioning.In order to improve the flexible grasping ability of the robot ,the ro-bot grasping system based on binocular vision is realized.In this paper ,the system are captured by locating the tooling plates to locate the workpiece indirectly.First ,the images captured by the binocular vision sys-tem are used to identify the six positioning holes on the tooling plates to calculate the position of the holes center under the camera coordinate https://www.doczj.com/doc/ab1954707.html,ing the least square method to fit the optimal plate plane by using the six location holes in the center space.Because the position of the workpiece relative to the plate is fixed ,the position of the workpiece relative to the camera coordinate system can be obtained and trans-formed by the calibration parameters for the base coordinate system position and posture for the robot to grab the workpiece.After several workpiece grasping experiments ,the analysis of the data shows that the system positioning error is less than 0.5mm ,to meet the requirements of industrial production and adapt to a variety of types of workpiece ,with versatility.
Key words :binocular vision ;calibration ;image processing ;industrial robot
0 引言
在装配生产线中,工件的定位与抓取是工业机器人的一项重要应用,而目前的生产线上多数的工业机器人是通过预先示教的方式来控制机器人的抓取姿态到达预定的位置[1]三同时自动化流水线上常常采用倍速链来输送其上承托工件的工装板,当工装板位置不能固定或工件类型有多种时,则机器人无法完成抓取任务,这种方式在很大程度上影响了机器人的灵活性和生产效率,增加了运营成本[2]三在少数运用视觉引导机器人抓取的场合都是直接对工件进行定位[3-4],当具有多种工件类型时需要采取不同的视觉方案进行定
位,且复杂工件直接定位具有一定难度,使视觉系统不具有通用性三
为了解决以上问题,增加生产线柔性,本文提出了基于双目视觉定位工装板的机器人抓取系统,通过装在机器人6轴末端的两个工业相机来获取目标区域的图像,并通过图像预处理二工件类型识别二寻找特征点二左右图像匹配二三维位置求解二工件定位几个步骤对工装板上待装工件进行定位二识别,进而引导机器人抓取三为了求解方便以及系统的通用性,在工装板上至少开三个定位孔来确定工装板的位姿,通过工装板的位姿问接求出工件位置和机器人抓取姿态三
万方数据