基于单目视觉的装配机器人研究及应用 被引量：11

1

作者 钟德星 杨元 +1 位作者 刘瑞玲 韩九强 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期81-87,共7页

针对传统工业机器人灵活性和环境适应能力差的缺点,对视觉机器人的关键技术进行了研究,提出了一套完整的识别定位抓取算法。首先,对于视觉机器人的目标识别跟踪问题,设计并实现了基于改进型Camshift的动态目标识别跟踪算法;其次,为了使... 针对传统工业机器人灵活性和环境适应能力差的缺点,对视觉机器人的关键技术进行了研究,提出了一套完整的识别定位抓取算法。首先,对于视觉机器人的目标识别跟踪问题,设计并实现了基于改进型Camshift的动态目标识别跟踪算法;其次,为了使机械臂精确抓取目标工件,采用单目视觉测距和视觉导航的原理对于目标工件的三维位置进行获取;最后,采用改进D-H参数法对机械臂进行运动建模,利用正逆运动学分析确定了机械臂控制方案。测试结果表明,识别算法识别成功率达到100%,定位算法测量坐标与实际坐标之间的相对误差小于5%,整体装配成功率达到96.7%,最终达到了基于单目视觉装配机器人研究的应用目标。 展开更多

关键词 视觉机器人 目标识别 视觉测距 动态抓取 自主装配

下载PDF 职称材料

基于视觉机器人的大坝水下表面裂缝检测系统设计 被引量：9

2

作者 陈从平 聂葳 +1 位作者 吴喆 李林波 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第5期72-74,86,共4页

针对大坝质量安全检测的问题,设计开发了一种基于视觉机器人的大坝水下表面裂缝检测系统,主要对其系统方案进行了设计,包括系统硬件平台、软件平台及信号传输方法,在此基础上,开发了裂缝自动检测算法,并通过实验进行了验证.结果表明,本... 针对大坝质量安全检测的问题,设计开发了一种基于视觉机器人的大坝水下表面裂缝检测系统,主要对其系统方案进行了设计,包括系统硬件平台、软件平台及信号传输方法,在此基础上,开发了裂缝自动检测算法,并通过实验进行了验证.结果表明,本文所提供的方法能有效地检测出不同类型的大坝水下表面裂缝,可为大坝水下表面裂缝巡检提供详细的技术指导,提高了大坝安全预警系数. 展开更多

关键词 水下大坝 裂缝检测 系统设计 视觉机器人

下载PDF 职称材料

一种视觉机器人抓取控制策略算法研究 被引量：2

3

作者 明鑫 卢丹萍 陈中 《机床与液压》 北大核心 2023年第11期65-71,共7页

针对视觉机器人抓取目标的稳定性和准确性,提出一种关注探索方法的强化学习策略。采用深度关注的确定性策略梯度算法,利用关注区域建议网络来选择预勘探区域消息,并通过自适应探索方法计算该消息,以随着目标的变化调整策略。根据末端执... 针对视觉机器人抓取目标的稳定性和准确性,提出一种关注探索方法的强化学习策略。采用深度关注的确定性策略梯度算法,利用关注区域建议网络来选择预勘探区域消息,并通过自适应探索方法计算该消息,以随着目标的变化调整策略。根据末端执行器与预勘探区域中心之间的距离,定义分层奖励函数,用于减少稀疏奖励矩阵带来的杂项信息。在Bullet3环境下进行了训练,实验结果表明:所提策略能够克服训练过程中可能出现的稳定性差和收敛效率低的问题,能产生抗噪声干扰的鲁棒控制,且具有较高的抓取成功率。 展开更多

关键词 视觉机器人 目标抓取 强化学习 关注探索法

下载PDF 职称材料

FPN算法在视觉感知机器人抓取控制的应用研究

4

作者 王利祥 郭向伟 卢明星 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期303-307,313,共6页

针对视觉感知机器人对物体抓取的准确性控制,在抓取姿势估计基础上使用密集连接的特征金字塔网络(FPN)作为特征提取器,将语义更强的高级特征图与分辨率更高的低级特征图融合,将机器人物体抓取过程分为两个阶段,第一个阶段生成待抓取区域... 针对视觉感知机器人对物体抓取的准确性控制,在抓取姿势估计基础上使用密集连接的特征金字塔网络(FPN)作为特征提取器,将语义更强的高级特征图与分辨率更高的低级特征图融合,将机器人物体抓取过程分为两个阶段,第一个阶段生成待抓取区域,第二阶段对抓取区域进行细化以预测抓取姿势。模型在Cornell抓取数据集和Jacquard数据集上训练,验证了所提算法在抓取姿势估计的有效性。设计了两种不同真实场景的物体抓取控制实验,结果表明所提模型能有效提高机器人抓取各种不同尺寸物体的能力。 展开更多

关键词 视觉机器人 抓取姿势 FPN 特征图融合

下载PDF 职称材料

一种通用的视觉机器人体系结构 被引量：1

5

作者 屈彦呈 王常虹 庄显义 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2002年第8期25-27,共3页

提出了一种新型的通用视觉机器人体系结构 ,它以视觉伺服结构作为基本框架 ,通过引入集散体系结构来提高系统的实时性和灵活性 ,同时作了进一步扩展 ,使其能够满足应用和性能需求。同其它体系结构相比 ,快速响应、结构灵活和高性能是其... 提出了一种新型的通用视觉机器人体系结构 ,它以视觉伺服结构作为基本框架 ,通过引入集散体系结构来提高系统的实时性和灵活性 ,同时作了进一步扩展 ,使其能够满足应用和性能需求。同其它体系结构相比 ,快速响应、结构灵活和高性能是其特点。 展开更多

关键词 视觉机器人 体系结构 视觉伺服 智能机器人

下载PDF 职称材料

一种位置和图像相切换的视觉伺服仿真分析

6

作者 徐冰辉 张磊 +1 位作者 姚兴田 苏波泳 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第2期295-298,304,共5页

视觉伺服抓取通常将相机采集的当前图像特征与期望图像特征之间的偏差作为输入信号,通过图像处理、视觉伺服策略等使机械手能够运动到期望位姿。传统的基于位置或基于图像的视觉伺服存在各自的缺点,这里在视觉伺服控制方面,结合位置视... 视觉伺服抓取通常将相机采集的当前图像特征与期望图像特征之间的偏差作为输入信号,通过图像处理、视觉伺服策略等使机械手能够运动到期望位姿。传统的基于位置或基于图像的视觉伺服存在各自的缺点,这里在视觉伺服控制方面,结合位置视觉伺服收敛速度快以及图像视觉伺服精度高的优点,研究了基于位置和基于图像的切换视觉伺服方法。以机械手坐标系原点与期望位姿坐标系原点在世界坐标系下的距离作为视觉伺服切换的阈值,通过对切换视觉伺服方法的仿真分析,验证了该方法在前半程可以快速达到物体附近,后半程利用图像伺服可以使机械手精确到达期望位置。 展开更多

关键词 视觉机器人 视觉抓取 切换视觉伺服

下载PDF 职称材料

基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机的设计和应用 被引量：5

7

作者 杨润刚 刘兵 邓连生 《起重运输机械》 2020年第6期59-64,共6页

设计了基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机,根据拧紧工艺和扭矩控制原理实现对螺栓拧紧力矩的控制;通过丝杠变径机构,实现不同规格齿轮毂螺栓拧紧;利用机器视觉实现螺栓位置的识别以及初始位置的确定;讨论了自动拧紧机控制系统... 设计了基于机器视觉的机车齿轮毂全自动双轴拧紧机,根据拧紧工艺和扭矩控制原理实现对螺栓拧紧力矩的控制;通过丝杠变径机构,实现不同规格齿轮毂螺栓拧紧;利用机器视觉实现螺栓位置的识别以及初始位置的确定;讨论了自动拧紧机控制系统的硬件组成和软件系统配置,并介绍了防错、防漏功能的设计流程。螺栓自动拧紧机可提高装配精度和操作效率,降低工人的劳动强度。 展开更多

关键词 视觉机器人 机车齿轮毂 自动控制 螺栓拧紧 位置识别

下载PDF 职称材料

高精度视觉光电多指节机器人中的零点归位新方法 被引量：5

8

作者 秦娟 叶玉堂 +5 位作者 刘娟秀 刘霖 叶溯 易茂丽 陈莎 向路 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期145-150,共6页

提出了一种自动选择最优路径的高精度的机器人归零新方法,制作了高精度视觉光电多指节机器人系统。该归零方法的基本原理是根据机器人的停放点相对于零位接近开关的位置自动选择最近的归零路径,以零位接近开关和编码器Z信号共同判断最... 提出了一种自动选择最优路径的高精度的机器人归零新方法,制作了高精度视觉光电多指节机器人系统。该归零方法的基本原理是根据机器人的停放点相对于零位接近开关的位置自动选择最近的归零路径,以零位接近开关和编码器Z信号共同判断最终零点。现场应用实验结果表明:项目组的视觉光电多指节机器人1轴臂长350mm,可操作范围220?;2轴臂长250mm,可操作范围300°;3轴臂长150mm;4轴360°自由转动。该机器人系统目前已成功应用于工件上下料和码垛作业中,系统运行稳定,点重复精度达0.02mm,除归零外的水平联动速度达到5.2m/s。采用本文的归零新方法,各轴归零时间均在10s内,归零误差均在2个脉冲数以内。据我们所知,该方法国内、外未见报道,也未见实际应用案例。 展开更多

关键词 视觉机器人 多指节 光电传感器 光电编码器 最优路径

下载PDF 职称材料

基于LabVIEW视觉智能机器人抓取兵乓球的控制

9

作者 彭祝亮 祝常红 彭坚 《电工技术》 2018年第18期3-6,共4页

本文利用PC机、CCD传感器、300万高清彩色USB3.0工业相机摄像头、ZMC运动控制器和简体中文版的LabVIEW 2014软件,开发了基于视觉智能机器人抓取兵乓球的控制系统,并介绍该系统的软硬件设计。

关键词 动态链接库DLL 兵乓球 ZMC运动控制器 视觉机器人

下载PDF 职称材料

温室兰花生长状态监测移动视觉机器人的研究 被引量：5

10

作者 王建平 杨宗晔 《中国农机化学报》 2016年第10期185-194,253,共11页

从智能控制与机器视觉识别方法和有限状态机相结合的思想出发,探索一种兰花生长状态监测移动视觉机器人,用于兰花温室生长过程中长势状况的监测。给出移动视觉机器人的系统结构模型,建立移动视觉机器人有限状态机的任务协调级和控制执... 从智能控制与机器视觉识别方法和有限状态机相结合的思想出发,探索一种兰花生长状态监测移动视觉机器人,用于兰花温室生长过程中长势状况的监测。给出移动视觉机器人的系统结构模型,建立移动视觉机器人有限状态机的任务协调级和控制执行级。移动视觉机器人通过给出的苗盘编号标识的图像识别、编号苗盘的定位算法、兰花生长状态的株高与叶面的图像采集、兰花生长状态的特征提取算法以及兰花生长状态的视觉评判算法,完成对兰花生长状态的自主监测,并给出移动视觉机器人在温室兰花培育中的实际应用情况。 展开更多

关键词 兰花生长状态监测 移动视觉机器人 机器视觉 视觉定位 视觉评判

下载PDF 职称材料

基于颜色信息足球机器人视觉跟踪算法 被引量：42

11

作者 欧宗瑛 袁野 张艳珍 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第6期729-732,共4页

机器人足球比赛是一项非常复杂的高技术对抗活动 ,其中快速准确地识别小球和机器人小车是决策及控制的基础 .在足球机器人视觉跟踪中 ,颜色信息是最主要的识别分割依据 ,由于 HSV模型更接近人眼对颜色的感知 ,在不同光照条件下 ,色调参... 机器人足球比赛是一项非常复杂的高技术对抗活动 ,其中快速准确地识别小球和机器人小车是决策及控制的基础 .在足球机器人视觉跟踪中 ,颜色信息是最主要的识别分割依据 ,由于 HSV模型更接近人眼对颜色的感知 ,在不同光照条件下 ,色调参数 H数值较稳定 ,比较适合用做识别处理的基础 .因此使用色调 H和亮度 V作为识别颜色的参数 ,同时为了提高识别速度 ,作了一些改进 ,并提出一种橙色高尔夫球和机器人小车的快速识别算法 .试验快速准确 ,证明了该算法的可靠性和有效性 . 展开更多

关键词 视觉跟踪 机器人视觉 HSV颜色模型 足球机器人 颜色信息

下载PDF 职称材料

医药输液视觉检测机器人关键技术综述 被引量：15

12

作者 王耀南 吴成中 +3 位作者 张辉 葛继 周博文 赵科 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期130-140,共11页

食品药品安全是重大的民生和公共安全问题,医用注射液在注入人体之前必须经过严格的质量检测,否则,将引发各种危害性疾病,甚至危及生命。目前,医药生产企业对注射液的检测方式多为人工检测,存在效率低、可靠性差、质量安全得不到保障等... 食品药品安全是重大的民生和公共安全问题,医用注射液在注入人体之前必须经过严格的质量检测,否则,将引发各种危害性疾病,甚至危及生命。目前,医药生产企业对注射液的检测方式多为人工检测,存在效率低、可靠性差、质量安全得不到保障等诸多缺点,所以视觉检测机器人替代人工检测是一种必然趋势。基于此,详细探讨视觉检测机器人开发过程中遇到的核心技术难题,从视觉检测方案、高精密机械结构设计、主从运动机构高度协同控制、高速高精度图像采集系统及微弱目标检测识别与分类方法等多个方面入手,具体阐述制约视觉检测机器人目前研发所遇到的瓶颈问题及可行性解决方案。并陈述视觉检测机器人的下一步发展趋势。 展开更多

关键词 视觉检测机器人 机器视觉 序列帧差法 微弱目标 高速高精度

下载PDF 职称材料

存在驱动饱和约束下的机器人时间最优实时运动规划研究 被引量：3

13

作者 罗翔 沈洁 +1 位作者 毛玉良 颜景平 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期26-30,共5页

本文针对存在驱动饱和约束条件下的视觉伺服机器人 ,提出了一种时间最优实时运动规划方法 .该方法根据驱动电机的机械特性和运行状态 ,判断电机的驱动潜力 ,采用自适应模糊逻辑规则实时地调节机器人运动速度 ,在不考虑奇异点等其它因素... 本文针对存在驱动饱和约束条件下的视觉伺服机器人 ,提出了一种时间最优实时运动规划方法 .该方法根据驱动电机的机械特性和运行状态 ,判断电机的驱动潜力 ,采用自适应模糊逻辑规则实时地调节机器人运动速度 ,在不考虑奇异点等其它因素下实现时间最优运动规划 . 展开更多

关键词 视觉伺服机器人 运动规划 模糊逻辑 驱动电机

下载PDF 职称材料

基于图像处理的视觉采摘机器人作业控制研究

14

作者 郑思思 王小花 《农机化研究》 北大核心 2024年第10期21-26,共6页

为了实现自动化的番茄分类采摘,基于视觉识别技术设计了识别系统。首先,基于HSV视觉体系中的H分量,采用聚类分析的方法,依据成熟度将番茄分为不熟,半熟和全熟3类,并计算3类番茄成熟度对应的H分量分布范围;其次,根据半熟和全熟番茄H分量... 为了实现自动化的番茄分类采摘,基于视觉识别技术设计了识别系统。首先,基于HSV视觉体系中的H分量,采用聚类分析的方法,依据成熟度将番茄分为不熟,半熟和全熟3类,并计算3类番茄成熟度对应的H分量分布范围;其次,根据半熟和全熟番茄H分量的分布范围进行番茄图像分割,并利用形态学的方法得到图像中番茄区域的轮廓曲线;再次,采用椭圆拟合方法实现对番茄轮廓拟合,计算得到图像中番茄区域的中心坐标;最后,采用双目视觉系统实现图像中番茄区域中心坐标向实际空间坐标转化。对番茄轮廓曲线拟合精度和视觉定位精度进行测试,表明系统具有良好的可靠性。 展开更多

关键词 视觉采摘机器人 图像处理 番茄成熟度分类 椭圆轮廓拟合 聚类分析

下载PDF 职称材料

缺乏位置信息的视觉移动机器人leader-following编队控制

15

作者 沈尧高 于双和 黄进 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第2期73-79,共7页

针对视觉移动机器人编队在缺乏位置信息情况下的控制问题,提出一种基于视觉的leader-following编队反馈控制方法。该方法利用leader标志物特征点在follower摄像机像平面上的坐标信息设计了观测器,对leader与follower间的相对位置进行估... 针对视觉移动机器人编队在缺乏位置信息情况下的控制问题,提出一种基于视觉的leader-following编队反馈控制方法。该方法利用leader标志物特征点在follower摄像机像平面上的坐标信息设计了观测器,对leader与follower间的相对位置进行估计,基于相对位置估计量与它们速度的关系,设计出leader-following编队反馈控制器,通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性。仿真结果表明,该控制方法能有效解决缺乏位置信息情况下视觉移动机器人编队的控制问题。 展开更多

关键词 视觉移动机器人 leader-following编队 缺乏位置信息 相对位置 反馈控制

下载PDF 职称材料

摇床自动接矿装置的设计与应用

16

作者 刘利敏 李强 +1 位作者 武涛 杨文旺 《黄金》 CAS 2018年第10期48-51,共4页

针对摇床分离矿浆采用人工手动接矿方式,造成自动化水平较低、工人劳动强度大等问题,设计了一种高精度的摇床自动接矿装置,通过与视觉巡检机器人的配合可实现接矿装置精准、自动定位。经现场工业应用,该摇床自动接矿装置有效减少了精矿... 针对摇床分离矿浆采用人工手动接矿方式,造成自动化水平较低、工人劳动强度大等问题,设计了一种高精度的摇床自动接矿装置,通过与视觉巡检机器人的配合可实现接矿装置精准、自动定位。经现场工业应用,该摇床自动接矿装置有效减少了精矿损失,减轻了工人劳动强度,为实现无人化数字工厂提供了有利条件。 展开更多

关键词 重选 摇床 分离矿浆 自动接矿装置 视觉巡检机器人

下载PDF 职称材料

一种船闸输水廊道斜井段壁面缺陷检测系统的设计及应用

17

作者 路伟 曹仲 《机械管理开发》 2019年第2期114-116,155,共4页

船闸输水廊道斜井段壁面缺陷检测系统是一种工作于船闸输水廊道斜井段,用于检测廊道壁面处裂纹等缺陷的自动检测装备。目前输水廊道斜井段壁面缺陷检测主要采用人眼识别的方式,尚无相关自动检测装备投入运行。因此,设计了一种适用于廊... 船闸输水廊道斜井段壁面缺陷检测系统是一种工作于船闸输水廊道斜井段,用于检测廊道壁面处裂纹等缺陷的自动检测装备。目前输水廊道斜井段壁面缺陷检测主要采用人眼识别的方式,尚无相关自动检测装备投入运行。因此,设计了一种适用于廊道斜井段的视觉检测系统,并对其组成及原理、结构、控制系统及操控软件进行了介绍。试验证明,该装置具有布放操作简单,作业效率高,检测效果好及安全性高等诸多优点,满足输水廊道斜井段壁面缺陷的检测要求,是一种可全面替代人工作业方式的新方法。 展开更多

关键词 船闸输水廊道斜井段 壁面缺陷检测 视觉检测机器人

下载PDF 职称材料

交互式多模型算法在机器人目标跟踪中的应用

18

作者 袁铸 阎保定 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第24期225-227,共3页

将交互式多模型(IMM)算法应用于视觉伺服机器人对机动目标的跟踪。使用匀速运动(CV)和匀加速运动(CA)模型表示目标的两种运动状态,利用马尔可夫链进行模型切换,根据目标前一时刻的状态和当前的观测值,预测目标当前的状态。在Matlab上对... 将交互式多模型(IMM)算法应用于视觉伺服机器人对机动目标的跟踪。使用匀速运动(CV)和匀加速运动(CA)模型表示目标的两种运动状态,利用马尔可夫链进行模型切换,根据目标前一时刻的状态和当前的观测值,预测目标当前的状态。在Matlab上对IMM滤波算法和Kalman滤波算法进行了仿真实验研究,结果表明,不管目标处于何种运动状态,IMM算法估计量的误差均值都比Kalman滤波算法的误差均值小,尤以目标作机动运动时更为突出,证明了应用IMM算法可以提高跟踪机动目标的精度。 展开更多

关键词 交互式多模型算法 卡尔曼滤波 机动目标跟踪 视觉伺服机器人

下载PDF 职称材料

基于稀疏表示的视觉机器人运动目标跟踪研究

19

作者 许文龙 朱加雷 +1 位作者 王飞 陈国华 《机电工程技术》 2013年第9期1-4,共4页

针对分类器学习常常面临高维数据的问题,借助稀疏表示理论对目标样本多尺度Harr特征进行数据降维,构建朴素贝叶斯分类器进行目标正负样本的学习和更新,选择具有最大分类器响应值的样本作为目标的当前状态,实现了对运动目标的快速而有效... 针对分类器学习常常面临高维数据的问题,借助稀疏表示理论对目标样本多尺度Harr特征进行数据降维,构建朴素贝叶斯分类器进行目标正负样本的学习和更新,选择具有最大分类器响应值的样本作为目标的当前状态,实现了对运动目标的快速而有效的跟踪。实验结果表明该方法适用于机器人运动目标跟踪,在提高实时性的同时能保持一定的鲁棒性。 展开更多

关键词 视觉伺服机器人 稀疏表示 目标跟踪

下载PDF 职称材料

基于网络直角坐标机器人视觉伺服系统研究

20

作者 岳宏 何伟 《机械设计与研究》 CSCD 2004年第5期14-16,共3页

为了实现定位抓取任务,提出基于网络的直角坐标机器人视觉控制系统。针对机器人运动控制的非线性与强耦合特性,采用神经网络控制器,构建了图像偏差与运动控制量之间的对应关系。通过对图像增强、边缘提取、特征提取等图像处理方法的综... 为了实现定位抓取任务,提出基于网络的直角坐标机器人视觉控制系统。针对机器人运动控制的非线性与强耦合特性,采用神经网络控制器,构建了图像偏差与运动控制量之间的对应关系。通过对图像增强、边缘提取、特征提取等图像处理方法的综合分析,提出了一套优化组合图像处理法。在计算机网络环境下,采用自定义协议实现图像处理器与运动控制器协调控制,并将远程监控应用到机器人控制中。实验结果表明,该系统能够在视野范围内自动实现定位抓取动作。 展开更多

关键词 机器人视觉伺服 BP神经网络 WINSOCK网络编程

下载PDF 职称材料