摘要：近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)隨之取得長(zhǎng)足進(jìn)步。在視覺(jué)技術(shù)方面，人們對(duì)其關(guān)注與重視程度不斷提高，賦予機(jī)器人多種功能，在多種領(lǐng)域中充分應(yīng)用了機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，主要包括食品包裝和醫(yī)藥生產(chǎn)等等，筆者分析了機(jī)器人分揀技術(shù)以及攝像機(jī)標(biāo)定。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)器視覺(jué),工業(yè)機(jī)器人,分揀技術(shù)

　　不同國(guó)家對(duì)智能工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)研究經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間，不過(guò)，其中還是存在著比較多的技術(shù)難點(diǎn)。比如，環(huán)境復(fù)雜度高、技術(shù)保密性導(dǎo)致科研成果無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享等等。

　　1基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)

　　1.1工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)的構(gòu)成

　　在本文中，將RH6通用工業(yè)機(jī)器人作為模型，構(gòu)建了基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀系統(tǒng)。從機(jī)器人的角度來(lái)說(shuō)，能夠劃分分揀系統(tǒng)，使其成為不同的單元，包括工作平臺(tái)、攝像平臺(tái)以及機(jī)械手抓等[1]。在工作平臺(tái)單元中，有兩部分內(nèi)容，分別是工件放置臺(tái)和工件分揀放置槽位。某一工件放置平臺(tái)為黑色，它發(fā)揮著極其重要的作用，在顏色方面，有利于區(qū)別于金屬幾何工件，促使算法得以實(shí)現(xiàn)。

　　在完成工件分揀之后，將其分類放置到工件放置槽中。在攝像機(jī)平臺(tái)單元中，其組成部分主要有三方面，分別是MV-VE078SM攝像機(jī)、攝像機(jī)支架和光源。在支架上懸掛著單目攝像機(jī)，其作用和功能比較突出，主要作用是獲取試驗(yàn)臺(tái)上的工件視頻圖像。在光源方面，充分應(yīng)用白色LED面式光源，為數(shù)碼相機(jī)提供一定幫助，發(fā)揮著輔助性作用，可以將光源提供給數(shù)碼相機(jī)，在工件上，對(duì)其進(jìn)行固定，并且工件自身有一定的陰影，通過(guò)這一操作將其覆蓋。支架有重要作用，即固定數(shù)碼相機(jī)、光源，能夠?qū)ζ涓叨冗M(jìn)行調(diào)節(jié)，并且有刻度，在此條件下，能夠較為方便地獲知相機(jī)和臺(tái)面的距離。

　　視覺(jué)分揀單元的構(gòu)成主要包括兩個(gè)部分，分別是PC機(jī)和視覺(jué)軟件。從功能角度來(lái)說(shuō)，充分應(yīng)用視覺(jué)系統(tǒng)，能夠完成攝像機(jī)視頻的排序，有效了解目標(biāo)種類，計(jì)算好工件質(zhì)心以及擺放方向。同時(shí)，圖像坐標(biāo)系、物體坐標(biāo)系相聯(lián)系，將這一關(guān)系作為重要依據(jù)，完成兩項(xiàng)內(nèi)容的計(jì)算，分別為目標(biāo)方向、位置，傳輸信息，使其進(jìn)入控制柜中[2]。

　　RC控制單元的構(gòu)成部分包括三項(xiàng)，分別為示教盒、控制柜以及RC控制器。每一項(xiàng)構(gòu)成部分都具有重要作用，首先是示教盒，針對(duì)機(jī)器人初步設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，并且發(fā)揮重要控制作用，有效確定其位置。其次是控制柜，它與計(jì)算機(jī)息息相關(guān)，兩者相連，接收計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，同時(shí)，對(duì)機(jī)器人進(jìn)行有效控制，使其做指定動(dòng)作，承擔(dān)起分析參數(shù)的職責(zé)。機(jī)械手抓包括兩項(xiàng)內(nèi)容，分別為機(jī)械臂、抓手。

　　機(jī)械臂的主要作用是，針對(duì)電機(jī)，通過(guò)控制器完成相關(guān)動(dòng)作。此外，抓手的作用也不容忽視，主要是分揀抓取等。為了為算法提供相應(yīng)便利，對(duì)分揀系統(tǒng)提出了相應(yīng)要求。其一，在形狀方面，工件大多都是幾何形狀，本文所研究的只是這部分工件。其二，在抓取工件方面，可以為工業(yè)機(jī)器人提供便利，與此同時(shí)，在機(jī)械臂抓取過(guò)程中，為有效防止其發(fā)生碰撞，必須有效處理相鄰幾何工件，將其分散放置[3]。其三，驗(yàn)證算法較為可靠，并且準(zhǔn)確度高，部分工件的幾何形狀相同，對(duì)于這些工件，在放置時(shí)，不可集中在一起，需要分散放置在幾處。

　　1.2分揀實(shí)現(xiàn)過(guò)程

　　應(yīng)用MV-VE078SM攝像機(jī)，在此過(guò)程中將工件放置臺(tái)上的待分揀幾何工件的圖像序列采集到PC機(jī)中，在PC機(jī)中有著視覺(jué)處理軟件，可自動(dòng)識(shí)別圓形、三角形和矩形等常規(guī)形狀，并且分析相關(guān)形狀特征。

　　分揀流程主要包括四部分。其一，圖像預(yù)處理。其所承擔(dān)的職責(zé)是，處理所采集的圖像，操作時(shí)會(huì)干擾圖像。其二，完成目標(biāo)提取。Canny算子的應(yīng)用較為必要，完成其二值化，該操作有其重要目的，主要是從背景圖像中提取出目標(biāo)圖像。其三，單一目標(biāo)分析。規(guī)則的幾何工件是其重要目標(biāo)，正是因?yàn)槿绱耍�如果只是將角點(diǎn)監(jiān)測(cè)作為依靠，將無(wú)法測(cè)出圓形，所以，需要充分應(yīng)用Hough圓檢測(cè)，發(fā)揮其輔助作用。其四，依據(jù)不同類型進(jìn)行抓取。針對(duì)各單一工件，了解與掌握其目標(biāo)特征，抓取其參數(shù)，包括中心以及長(zhǎng)短軸。通過(guò)CAN總線將特征信息發(fā)送到機(jī)器人控制柜的RC中，并且通過(guò)RC控制工件機(jī)器人進(jìn)行分揀。

　　2攝像機(jī)標(biāo)定

　　(1)攝像機(jī)標(biāo)定有其重要目的，即促進(jìn)空間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)變，使其變?yōu)閳D像坐標(biāo)系。在不同方向不同標(biāo)定板，各個(gè)標(biāo)定點(diǎn)位于其上，對(duì)其像素進(jìn)行采集，與之相對(duì)的世界坐標(biāo)的獲取也極為重要，然后，充分應(yīng)用變換關(guān)系，在此過(guò)程中，兩個(gè)坐標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系的構(gòu)建，從中獲得二維圖像對(duì)應(yīng)世界坐標(biāo)系的三維信息，由此充分應(yīng)用攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)標(biāo)定[4]。

　　(2)在攝像機(jī)中，標(biāo)定人機(jī)交互界面實(shí)現(xiàn)的功能包括三個(gè)方面的內(nèi)容。

　　其一，針對(duì)輸入圖像來(lái)說(shuō)，判斷其能否滿足期盼模式。在標(biāo)定準(zhǔn)確性方面，攝像機(jī)拍攝模板圖像的準(zhǔn)確性發(fā)揮著極其重要的作用，在很大程度上對(duì)其具有決定作用，假如模板是不準(zhǔn)確的，標(biāo)定是絕對(duì)不會(huì)成功的[5]。

　　其二，攝像機(jī)內(nèi)參數(shù)。在此之中，該參數(shù)為攝像機(jī)固有參數(shù)，攝像機(jī)的外參數(shù)是其環(huán)境參數(shù)。

　　其三，系統(tǒng)誤差。在觀察系統(tǒng)誤差的過(guò)程中，顯示出標(biāo)定系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)流程包括以下幾方面，第一步需要將棋盤(pán)參數(shù)輸入其中，主要包括行和列的角點(diǎn)以及每個(gè)方塊的長(zhǎng)度和寬度。第二步是將拍攝好的不同方向的標(biāo)定板輸入視覺(jué)圖像處理軟件中。

　　系統(tǒng)的自動(dòng)性較強(qiáng)，能夠?qū)κ欠穹�合�?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。當(dāng)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不符時(shí)，需要在第一時(shí)間通知用戶，然后用戶將提示信息作為重要依據(jù)和參照，重新進(jìn)行采樣。在經(jīng)過(guò)一系列操作之后，保證其與其標(biāo)準(zhǔn)相符，在此基礎(chǔ)上，提取角點(diǎn)坐標(biāo)，完成繪制工作，并且觀察是否理想。進(jìn)而提取角點(diǎn)坐標(biāo)，保證其精確度，求取攝像機(jī)中的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人分揀技術(shù)的研究，從中發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)視覺(jué)技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人的融合，考慮算法速度極其必要。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)用算法技術(shù)指標(biāo)有著較大難度，要實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，需要相應(yīng)考慮多方面的因素，主要包括生產(chǎn)線迸濺和粉塵等帶來(lái)的影響等等。因此，還需進(jìn)一步完善識(shí)別功能。

　　參考文獻(xiàn)

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　　人工智能方向期刊推薦：《機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用》(雙月刊)1988年創(chuàng)刊，是公開(kāi)發(fā)行的科技刊物，國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)會(huì)員單位，在國(guó)內(nèi)自動(dòng)化領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù)，國(guó)外亦有一定的影響。本刊主要報(bào)道工業(yè)自動(dòng)化和機(jī)器人領(lǐng)域的相關(guān)理論、技術(shù)與應(yīng)用等方面的最新進(jìn)展情況，涵蓋面廣，集知識(shí)性與趣味性于一體，具有很強(qiáng)的技術(shù)性和可讀性。