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基于视觉引导的工业机器人定位抓取系统设计 被引量:87
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作者 翟敬梅 董鹏飞 张铁 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期45-49,共5页
以美国国家仪器公司的视觉开发模块NI Vision为软件支撑和以ABB-IRB120型机器人,摄像机和传送带为硬件基础,对视觉识别与检测系统进行了模块化设计,构建了一个基于单目视觉的工业机器人工件自动识别和智能抓取系统,其中ABB-IRB120型工... 以美国国家仪器公司的视觉开发模块NI Vision为软件支撑和以ABB-IRB120型机器人,摄像机和传送带为硬件基础,对视觉识别与检测系统进行了模块化设计,构建了一个基于单目视觉的工业机器人工件自动识别和智能抓取系统,其中ABB-IRB120型工业机器人作为操作手臂,用CCD相机、运动控制器和工控机搭建了机器人视觉控制平台,通过建立抓取系统的参数化模型给出图像坐标到机器人坐标的转换算法,利用NI Vision中提供的图像处理、模式匹配等方法,在C#环境下进行开发,实现了目标定位和机器人控制两大基本功能,最终控制机器人完成目标工件的抓取。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 摄像机标定 模式匹配 卡尔曼滤波
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工业缺陷检测深度学习方法综述 被引量:58
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作者 罗东亮 蔡雨萱 +3 位作者 杨子豪 章哲彦 周瑜 白翔 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2022年第6期1002-1039,共38页
基于深度学习的工业缺陷检测方法可以降低传统人工质检的成本,提升检测的准确性与效率,因而在智能制造中扮演重要角色,并逐渐成为计算机视觉领域新兴的研究热点之一.其被广泛地应用于无人质检、智能巡检、质量控制等各种生产与运维场景... 基于深度学习的工业缺陷检测方法可以降低传统人工质检的成本,提升检测的准确性与效率,因而在智能制造中扮演重要角色,并逐渐成为计算机视觉领域新兴的研究热点之一.其被广泛地应用于无人质检、智能巡检、质量控制等各种生产与运维场景中.本综述旨在对工业缺陷检测的任务定义、难点、挑战、主流方法、公共数据集及评价指标等进行全面归纳,以帮助研究人员快速了解该领域.具体而言,本文首先介绍工业缺陷检测的背景与特点.接着,按照实际数据标注情况,划分出缺陷模式已知、缺陷模式未知与少量缺陷标注3种研究任务设置,并根据方法类型作进一步归纳与分析,探讨了各方法的性能优劣与适用场景,阐明了方法与实际应用需求的关联性.此外,本文还归纳了方法部署中的关键辅助技术,总结了现有方法在实际产业落地中存在的局限性.最后,本文对该领域未来的发展趋势和潜在研究方向进行了展望. 展开更多
关键词 缺陷检测 异常检测 计算机视觉 工业视觉 深度学习
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工业机器人分拣技术的实现 被引量:42
3
作者 焦恩璋 杜荣 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第2期84-87,共4页
以MOTOMAN-UP6机器人为基础,构建了一个基于机器视觉的机器人分拣实验系统。该分拣实验系统由机器人、PC机、相机、图像采集卡、传送带和自开发的分拣控制软件组成。系统的工作原理和工作过程为:当目标对象源源不断地进入分拣作业区时,... 以MOTOMAN-UP6机器人为基础,构建了一个基于机器视觉的机器人分拣实验系统。该分拣实验系统由机器人、PC机、相机、图像采集卡、传送带和自开发的分拣控制软件组成。系统的工作原理和工作过程为:当目标对象源源不断地进入分拣作业区时,通过相机连续自动地获取作业对象图像,然后由软件对采集到的图像进行运算分析、变换目标对象坐标、识别目标对象分类信息、维护分拣目标的运动踪迹,最终控制机器人实现分拣动作。"单目标跟踪——抓取——搬运"实验和"多目标跟踪——抓取——搬运"实验证明了该技术的意义和实用价值。 展开更多
关键词 工业机器人 分拣 坐标系 目标识别 机器视觉
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工业机器人实验教学平台 被引量:30
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作者 李颀 强华 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第4期166-170,共5页
针对工业机器人系统复杂、学习难度大等问题,设计了基于机器视觉的五子棋人机对弈实验教学平台。通过机器视觉实验,学生可以学习相机标定、棋子快速识别与定位的图像算法。通过对弈搜索算法实验,学生可以学习树状智能搜索算法的原理。... 针对工业机器人系统复杂、学习难度大等问题,设计了基于机器视觉的五子棋人机对弈实验教学平台。通过机器视觉实验,学生可以学习相机标定、棋子快速识别与定位的图像算法。通过对弈搜索算法实验,学生可以学习树状智能搜索算法的原理。最后进行机器人程序控制实验,了解机器人轨迹规划的基本原理,通过修改机器人程序可得到不同的机器人运动轨迹。利用开发的人机交互界面,可进行对弈实验测试。该实验达到了预期实验目的。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 人机对弈算法 程序控制
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基于视觉引导的工业机器人示教编程系统 被引量:29
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作者 倪自强 王田苗 刘达 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期562-568,共7页
针对目前工业机器人所采用的编程方式的局限性,提出了基于视觉引导的工业机器人示教编程方式。首先采用奇异值分解(SVD)法建立双目视觉系统与机器人的坐标映射关系,通过双目视觉系统识别和提取特定的示教工具末端位姿,以得到规划机器人... 针对目前工业机器人所采用的编程方式的局限性,提出了基于视觉引导的工业机器人示教编程方式。首先采用奇异值分解(SVD)法建立双目视觉系统与机器人的坐标映射关系,通过双目视觉系统识别和提取特定的示教工具末端位姿,以得到规划机器人运动所需的位姿数据。然后解析机器人控制器可执行文件的格式,将位姿数据转化为机器人可以执行的文件。最后通过试验验证了视觉引导示教方式的可行性,并对示教跟踪精度进行了分析,结果表明,跟踪误差最大为-1.18 mm,均方根误差为0.47 mm。 展开更多
关键词 工业机器人 示教编程 视觉 焊接 奇异值分解(SVD)
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融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统设计 被引量:27
6
作者 苏建 李在娟 《机床与液压》 北大核心 2021年第24期119-123,共5页
针对制造业中多类型、多工位、无规则、有残次工件人工分拣出错率高与装配效率低下的问题,设计一个融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统。应用工业以太网构建一个包含视觉、PLC、HMI和工业机器人的硬件系统;提出结合图像... 针对制造业中多类型、多工位、无规则、有残次工件人工分拣出错率高与装配效率低下的问题,设计一个融合视觉和以太网技术的工业机器人分拣装配控制系统。应用工业以太网构建一个包含视觉、PLC、HMI和工业机器人的硬件系统;提出结合图像匹配、圆孔识别算法的工件检测与识别方法;基于坐标偏移的方法设计了一个PLC控制工业机器人的优化算法;并对工业机器人进行示教与编程,实现工件正确分拣与高效装配。测试证明:该系统工件识别正确率达100%,工业机器人的示教位置大大减少,工业机器人的控制程序明显简化,工件分拣正确率与装配效率显著提高。 展开更多
关键词 工业机器人 工业视觉 工业以太网 分拣与装配
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基于机器视觉的工业机器人定位系统 被引量:24
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作者 廖万辉 李琳 《微计算机信息》 2009年第8期242-244,共3页
建立了一个主动机器视觉定位系统,用于工业机器人对零件工位的精确定位。采用基于区域的匹配和形状特征识别相结合的图像处理方法,该方法经过阈值和形状判据,识别出物体特征。经实验验证,该方法能够快速准确地得到物体的边界和质心,进... 建立了一个主动机器视觉定位系统,用于工业机器人对零件工位的精确定位。采用基于区域的匹配和形状特征识别相结合的图像处理方法,该方法经过阈值和形状判据,识别出物体特征。经实验验证,该方法能够快速准确地得到物体的边界和质心,进行数据识别和计算,再结合机器人运动学原理控制机器人实时运动以消除此误差,满足工业机器人自定位的要求。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 图像识别 定位
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基于VisionPro的工业机器人视觉定位系统 被引量:28
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作者 陈伟华 马琼雄 陈月军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第2期81-83,87,共4页
基于美国Cognex公司的VisionPro机器视觉开发软件对工业机器人视觉定位系统进行开发,可以加快应用程序开发周期,从而降低公司周期成本。视觉定位系统基于VisionPro采用C#编程语言进行开发,利用VisionPro中的图像获取、摄像机标定、目标... 基于美国Cognex公司的VisionPro机器视觉开发软件对工业机器人视觉定位系统进行开发,可以加快应用程序开发周期,从而降低公司周期成本。视觉定位系统基于VisionPro采用C#编程语言进行开发,利用VisionPro中的图像获取、摄像机标定、目标物体匹配等工具完成目标定位和输出结果。实验证明该视觉定位系统具有实用意义。 展开更多
关键词 工业机器人 视觉定位 摄像机标定
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基于单目视觉的工业机器人定位系统的设计 被引量:26
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作者 李星云 李众立 廖晓波 《机床与液压》 北大核心 2015年第9期35-38,共4页
在工业生产中,工业机器人如何能够准确地抓取和摆放工件是自动化生产中的一个重要问题,而问题的关键是准确地获取工件目标位置和姿态的信息。针对此问题,以图像辨识、处理及视觉定位为主要研究内容,设计了一种处理简单、计算准确的单目... 在工业生产中,工业机器人如何能够准确地抓取和摆放工件是自动化生产中的一个重要问题,而问题的关键是准确地获取工件目标位置和姿态的信息。针对此问题,以图像辨识、处理及视觉定位为主要研究内容,设计了一种处理简单、计算准确的单目视觉定位系统。该系统包含静态图像采集平台、图像测量模块及与之匹配的三维空间中单目定位算法与姿态测量算法。经测试实验,并通过对数据和误差进行分析,系统满足自动化生产过程中对工件的空间定位与姿态测量的要求。 展开更多
关键词 工业机器人 单目视觉 空间定位 姿态测量
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基于工业机器人的分拣生产线群控通信系统设计 被引量:24
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作者 王鸿博 李建东 +1 位作者 崔晓晖 王宝平 《制造技术与机床》 北大核心 2016年第3期93-98,共6页
根据礼品分拣自动化生产线工艺流程和自动化控制的要求,提出基于工业机器人、机器视觉的自动化解决方案。构建以西门子S7-1200为主控PLC(programmable logic controller)、机器人与机器视觉、AGV(automated guided vehicle)自动导引小... 根据礼品分拣自动化生产线工艺流程和自动化控制的要求,提出基于工业机器人、机器视觉的自动化解决方案。构建以西门子S7-1200为主控PLC(programmable logic controller)、机器人与机器视觉、AGV(automated guided vehicle)自动导引小车、码垛立体仓库系统、礼品分拣流水线等组成的全自动分拣网络控制系统。系统采用MODBUS-TCP通信协议,实现了机器人、机器视觉、从属PLC及主控PLC之间的数据与I/O信号交换。系统提高了工厂自动化水平、提高了生产效率,减小劳动强度,降低了人工成本。 展开更多
关键词 工业机器人 MODBUS-TCP协议 PLC网络 分拣生产线 机器视觉
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一种基于机器人的航天器大型部件自主装配方法 被引量:22
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作者 孟少华 胡瑞钦 +1 位作者 张立建 董悫 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期81-88,101,共9页
航天器大型部件在狭小空间中装配存在着视野受限、目标位置不可见等问题,传统的吊装方法无法精确调整位姿、磕碰风险极高.本文提出一种基于双目视觉定位的机器人辅助装配路径规划方法.该方法以航天器、待安装部件以及机器人等装配要素的... 航天器大型部件在狭小空间中装配存在着视野受限、目标位置不可见等问题,传统的吊装方法无法精确调整位姿、磕碰风险极高.本文提出一种基于双目视觉定位的机器人辅助装配路径规划方法.该方法以航天器、待安装部件以及机器人等装配要素的3维模型为基础,采用双目视觉系统对航天器上安装位置的几何特征进行精确定位.利用测量结果确定机器人和航天器之间的相对位姿关系,进而构建航天器装配现场的虚拟环境,识别装配过程中的几何约束,然后利用轴对齐包围盒方法进行碰撞检测,采用随机路图法规划出一条无干涉的装配路径,最后利用离线编程技术生成机器人可执行的装配序列.以某型号航天器激光测高仪为对象开展装配试验,完成了大型部件在狭小凹舱内的无磕碰安装.结果表明该方法可以实现对螺纹孔精准定位,快速规划出无干涉装配路径,能够控制机器人安全、高效完成大型部件在狭小空间下的安装作业. 展开更多
关键词 航天产品 工业机器人 辅助装配 双目视觉 路径规划
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基于机器视觉的机器人装配位姿在线校正算法 被引量:22
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作者 董大钊 徐冠华 +2 位作者 高继良 徐月同 傅建中 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期145-152,共8页
为了解决柔性夹具夹取异形零件过程中工件与夹具相对位置具有不确定性的难题,提出基于机器视觉的机器人装配位姿在线校正算法.通过图像预处理及零件表面特征提取,建立工件位姿向量.通过系统建模、误差分析及函数拟合,将工件位姿校正量... 为了解决柔性夹具夹取异形零件过程中工件与夹具相对位置具有不确定性的难题,提出基于机器视觉的机器人装配位姿在线校正算法.通过图像预处理及零件表面特征提取,建立工件位姿向量.通过系统建模、误差分析及函数拟合,将工件位姿校正量分解为原始位姿差、旋转引入位姿差及残余位姿差三部分,将三部分位姿差进行线性组合作为零件位姿误差补偿量反馈给机器人,以引导机器人完成装配.为了验证算法的有效性,以涡旋式汽车空调压缩机动盘装配为例,设计机器人手眼装配系统进行实验.实验结果表明,该系统能够保证校正后的零件位姿与目标位姿角度偏差和x及y方向位置偏差分别小于0.6°和0.6 mm,平均装配时间小于20 s,实验过程中装配成功率达到99.67%. 展开更多
关键词 工业机器人 自动装配 视觉引导 位姿检测 误差分析 姿态校正
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基于机器视觉的机器人分拣系统设计 被引量:22
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作者 廖家骥 刘建群 +1 位作者 高伟强 胡钊雄 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第4期25-27,31,共4页
针对机器人分拣系统对工件摆放位置要求高的问题,研究开发了一套基于机器视觉的机器人分拣系统。阐述了该系统的组成和工作流程,搭建了基于机器视觉的机器人分拣系统实验平台,提出了一种适用范围广的快速手眼标定方法,采用机器视觉技术... 针对机器人分拣系统对工件摆放位置要求高的问题,研究开发了一套基于机器视觉的机器人分拣系统。阐述了该系统的组成和工作流程,搭建了基于机器视觉的机器人分拣系统实验平台,提出了一种适用范围广的快速手眼标定方法,采用机器视觉技术对摆放在相机视野范围内任意位置的工件进行定位并分类,通过TCP通信协议将定位分类信息发送给机器人,从而引导机器人对工件进行分拣。最后,进行了多次分拣实验,结果表明,该系统可对任意位置的工件进行分类,自动化程度高。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 工件分拣 手眼标定
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基于形状内容分析的机器人物料分拣系统 被引量:20
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作者 邹腾跃 唐小琦 +1 位作者 宋宝 陈吉红 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第5期48-51,共4页
文章分析了国内外工业机器人分拣系统的现状后,提出运用形状内容分析方法对物料的分类识别进行强化,以提高分拣的准确性和稳定性。设计了以数控系统、现场总线、伺服驱动单元以及以太网通信链路组成的机器人控制系统硬件结构。控制软件... 文章分析了国内外工业机器人分拣系统的现状后,提出运用形状内容分析方法对物料的分类识别进行强化,以提高分拣的准确性和稳定性。设计了以数控系统、现场总线、伺服驱动单元以及以太网通信链路组成的机器人控制系统硬件结构。控制软件以运行在嵌入式Linux系统上的实时响应程序为基础,涵盖电机驱动、异常检测、运动控制等多个方面,并为上位机图像分析结果的传输提供接口。验证工作基于华中数控HNC-08数控系统和MOTOMAN-SK6机器人展开,通过标定后的摄像机进行物料的定位与分类识别,并通过机器人控制系统进行分拣,实验结果充分证明了系统的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 形状内容 目标识别 工业机器人 分拣 机器视觉
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劳资关系的文化视角 被引量:8
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作者 孟令军 《工会理论与实践》 北大核心 2002年第1期39-42,共4页
作为社会关系之一的劳资关系 ,既是一种市场经济关系 ,也是一种市场文化关系。这种文化关系的客观存在 ,既因其与经济关系内在有机联系的不可分性所决定 ,又是市场经济发展的必然要求和产物。正确认识把握劳资间的文化关系 ,将给我国社... 作为社会关系之一的劳资关系 ,既是一种市场经济关系 ,也是一种市场文化关系。这种文化关系的客观存在 ,既因其与经济关系内在有机联系的不可分性所决定 ,又是市场经济发展的必然要求和产物。正确认识把握劳资间的文化关系 ,将给我国社会主义市场经济中新兴的劳资关系铺垫一个自觉合理的文化底蕴和社会氛围 ,同时 ,也为劳资双方调节彼此关系提供一个新的视角和途径 ,更好地实现劳资合作的经济价值和社会价值。 展开更多
关键词 劳资关系 劳资合作 市场经济发展 市场文化 经济关系 社会主义市场经济 正确认识 铺垫 文化关系 途径
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基于双目视觉机器人TCP校准方法研究 被引量:17
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作者 刘常杰 班荣兴 +2 位作者 郭寅 尹世斌 王一 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1912-1917,共6页
工业机器人末端执行器位置参数(TCP)是机器人离线编程及机器人末端工具误差校正的基础,研究快速、准确的TCP校准方法对保证工业现场环境下机器人系统顺利正常工作至关重要。以双目视觉测量为基础,结合空间坐标变换理论与机器人运动学,... 工业机器人末端执行器位置参数(TCP)是机器人离线编程及机器人末端工具误差校正的基础,研究快速、准确的TCP校准方法对保证工业现场环境下机器人系统顺利正常工作至关重要。以双目视觉测量为基础,结合空间坐标变换理论与机器人运动学,提出了一种应用于工业制造现场的机器人TCP参数快速自动校准方法。此方法具有非接触测量、校准速度快、精度高等优点,减少了传统接触式TCP校准过程中误差因素,并且克服了其标定速度慢,标定精度不足等缺点。结合ABB工业机器人对该方法进行验证实验,实验结果表明:对于直径为10 mm的末端工具,提出方法校准精度相对于传统接触式标定有很大的提高,可以满足工业现场高精度的、快速的TCP校准要求。 展开更多
关键词 工业机器人 末端位置参数 双目视觉 空间坐标变换
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车轮生产线中基于视觉引导机械手定位抓取系统设计 被引量:17
17
作者 张涛 吕庆海 《电子测量技术》 2019年第16期56-61,共6页
针对农用车轮生产线中传统机械手在工艺之间工件抓取都是在固定坐标点前提下进行的问题,提出将传统ABB-IRB120型机器人加人视觉引导的方法来解决机械手在流水线生产中动态实时抓取的问题。通过在传统机器人基础上结合Opencv开源视觉库,D... 针对农用车轮生产线中传统机械手在工艺之间工件抓取都是在固定坐标点前提下进行的问题,提出将传统ABB-IRB120型机器人加人视觉引导的方法来解决机械手在流水线生产中动态实时抓取的问题。通过在传统机器人基础上结合Opencv开源视觉库,DFK-23G274摄像机、传送带等外界设备联合卡尔曼滤波器的位置预测,搭建了一个基于单目视觉的工业机器人在流水线中工件主动识别和智能抓取系统;最终实现了目标定位和机械手控制两大主要功能,成功实现了生产线上工件流的准确抓取任务。实验数据结果表明,视觉定位结果与机械手末端实际抓取测量位置误差在0.08-1.18mm(企业要求误差在±5mm以内);相对于正常企业在全人工状态下平均每分钟15个器件左右的搬运速率,能够提高效率66.7%。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 卡尔曼滤波 摄像机标定 轮廓识别
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基于双目视觉动态跟踪的机器人标定 被引量:17
18
作者 应再恩 李正洋 +2 位作者 平雪良 蒋毅 刘开明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期1424-1427,共4页
采用双目视觉动态跟踪技术对自主研发的工业机器人进行运动学标定。区别于以往机器人运动学标定中复杂模型计算,在此利用双目视觉动态跟踪系统的静态测量和动态跟踪等优势特性来跟踪测量机器人的连杆参数误差,结合机器人控制系统开放性... 采用双目视觉动态跟踪技术对自主研发的工业机器人进行运动学标定。区别于以往机器人运动学标定中复杂模型计算,在此利用双目视觉动态跟踪系统的静态测量和动态跟踪等优势特性来跟踪测量机器人的连杆参数误差,结合机器人控制系统开放性特点,运用提出的动态标定原理对机器人实施连杆参数测量、辨识、修正及补偿。实验表明,通过参数反馈补偿,自主研发的机器人的定位误差明显降低,且该方法易于实现,为机器人精度研究提供了可靠依据。 展开更多
关键词 工业机器人 标定 定位误差 运动学模型 双目视觉
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机器人智能抓取系统视觉模块的研究与开发 被引量:16
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作者 叶卉 张为民 +1 位作者 张欢 Jurgen Fleischer 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第12期1-5,共5页
以ABB机器人、快换手爪、双目相机为硬件基础,搭建了基于双目立体视觉的工业机器人智能抓取系统,旨在实现随机放置物体的识别定位和自动抓取。基于视觉模块,研究了图像处理、立体匹配和深度计算以及坐标转换,以C++为开发平台,结合Open C... 以ABB机器人、快换手爪、双目相机为硬件基础,搭建了基于双目立体视觉的工业机器人智能抓取系统,旨在实现随机放置物体的识别定位和自动抓取。基于视觉模块,研究了图像处理、立体匹配和深度计算以及坐标转换,以C++为开发平台,结合Open CV图像开发库和Triclops库,开发了视觉识别与定位算法,实现对圆柱体和长方体薄板对象的分类和位姿识别。最后,通过实验验证,表明该视觉算法有较高的识别定位精度,满足抓取系统的要求。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 智能抓取 立体匹配 坐标转换
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基于快换夹具和视觉的机器人装配工作站仿真设计 被引量:16
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作者 冯凌云 郭灿彬 +1 位作者 朱旭义 王彩芳 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2021年第8期126-130,134,共6页
以机器人关节产品的自动装配为例,介绍了一种基于快换夹具和视觉引导的产品虚拟装配仿真解决方案。首先,结合RobotStudio和SolidWorks搭建了装配工作站的三维仿真模型;其次,根据装配工艺和流程设计了便于快速更换的末端夹具以及夹具、... 以机器人关节产品的自动装配为例,介绍了一种基于快换夹具和视觉引导的产品虚拟装配仿真解决方案。首先,结合RobotStudio和SolidWorks搭建了装配工作站的三维仿真模型;其次,根据装配工艺和流程设计了便于快速更换的末端夹具以及夹具、视觉相机等设备对应的Smart组件,并通过I/O建立了组件间的逻辑连接。之后,经过路径规划、关键程序数据设定等步骤完成离线程序编制;最后,通过仿真调试和信号分析功能确认了装配工艺路线的正确性和合理性。该方案可以指导实际装配工作站的设计,为相关企业降低开发、调试成本,优化提升性能、效率提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 工业机器人 RobotStudio 虚拟装配 视觉引导 轨迹规化 性能优化
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