基于单目视觉的Delta机器人零点标定方法

针对实际工程应用中少自由度高速抓放并联机器人的精度问题,提出了一种基于视觉测量的快速标定方法.以Delta机器人为例,通过系统分析和机构合理简化,建立了零点误差模型.构造出基于单目视觉平面测量的零点误差辨识模型,借助单目视觉仅检测机器人动平台沿水平面运动时末端x、y向的位置误差,识别出零点误差,进而修改零点位置实现末端位置误差补偿.标定实验结果表明该方法简单、有效、实用性强.     

基于单目视觉的工业机器人抓取系统设计

针对工业机器人在示教模式下上料无法对位姿出现偏差的工件完成抓取的问题,设计了一种基于单目视觉的工业机器人抓取系统。系统使用单目视觉采集工件图像,利用九点标定法将图像中的工件形心坐标转换为机器人坐标系下的坐标;通过图像处理算出工件的旋转角度,引导机器人运动至目标位置并配合抓手完成对工件的抓取。最后以PCB为对象搭建了抓取系统,经过多次抓取实验,发现该抓取系统位置误差在2 mm以内、姿态误差在1.5°以内,能够满足自适应抓取工件的定位要求。     

基于单目视觉的传送带上产品定位技术

提出了一种基于单目视觉的传送带上产品定位技术.该技术利用相机的针孔模型,基于张正友的平面标定方法,通过数字图像处理技术实现了对传送带上产品的准确定位.在定位过程中引入了图片加框技术,显著降低了复杂场景带来的误差.实验结果表明:该方法可以有效地实现传送带上单个或多个物体的定位;其中单物体定位的平均误差为1.8‰,多物体定位的平均误差小于1.1‰.     

基于颜色信息足球机器人视觉跟踪算法

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别依据由于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,比较适合用识别处理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,并提出了一种闹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。     

单目视觉定位实现机器人跟踪的实验系统和控制方法

提出一种基于视觉定位的多机器人跟踪控制方法.首先,采用单目视觉定位技术,建立平面物理坐标与视觉图像坐标之间的映射关系.然后,结合轮式移动机器人的运动学模型,基于Lyapunov方法设计轨迹跟踪控制器.最后,结合视觉定位确定机器人的平面坐标位置,分阶段规划机器人运动轨迹,实现多机器人跟踪控制.仿真和实验结果表明:该方法具有可行性和有效性.     

基于视觉目标跟踪的侦察机器人导航方法

针对未知环境下侦察机器人的自主导航问题,提出了一种基于视觉目标跟踪的侦察机器人导航方法.首先利用二进制鲁棒独立元素特征(BRIEF)提取方法来检测和描述待跟踪视觉目标的局部不变特征点,在快速的特征匹配计算基础上提出由粗到精的目标定位两步法实现机器人导航过程中视觉目标的实时准确跟踪.其次对基于视觉目标跟踪的自主导航任务进行行为分解和实现,在行为中集成视觉目标跟踪算法.最后利用基于宏行为的机器人事务执行机制实现移向视觉目标的自主导航控制.实验结果表明,提出的方法能够使侦察机器人实时准确地跟踪视觉引导目标,在复杂障碍物环境下可靠地完成移向目标的自主导航任务.     

机器人单目视觉定位模型及其参数辨识

从机器人运动控制的需要出发,在分析视觉坐标系和机器人坐标系的映射关系基础上,建立了机器人单目视觉定位的数学模型.提出了基于遗传算法的参数辩识方法.该算法直接利用建立的视觉定位数学模型和一组特征点实测结果,通过遗传算法得到包括摄像机参数在内的所有参数.比较了直接测量法、待定系数法、基于遗传算法3种计算方法在实际ROBOCUP全自主机器人平台的运用结果,实验证实提出的算法可以得到更好的实际效果.     

机器人焊接视觉跟踪

直接利用焊接电弧光，通过专门设计的窄带，偏振复合滤光器，摄取焊接区图象，然后用自行研制的ＴＭＳ３２０２０图象处理机进行高速处理并输出偏差特征参量，最后控制特别设计的末端器，操纵焊枪，实现机器人电弧焊的实时跟踪。     

柑橘果园机器人仿生眼的目标跟踪与定位系统

针对传统柑橘园林机器人云台视野范围小、定位精度低等问题,在仿生眼平台上,提出一种基于连续自适应均值偏移(CAM shift)算法和变结构PID控制器相结合的目标跟踪方法。具体包括效仿人类眼颈的结构特点,设计一个4自由度的仿生眼视觉平台;建立仿生眼的成像模型,提出一种相机外参数自适应标定方法,以解决仿生眼平台外参数会随着相机位姿改变而不断变化的问题;提出基于CAM shift的仿生眼目标跟踪算法,成功实现了对于目标的持续跟踪;为提高仿生眼系统在饱和非线性特性下的动态响应性能,提出采用基于抗饱和(Anti-windup)的变结构自适应PID控制器来设计仿生眼控制系统。以柑橘为研究对象,在设计的仿生眼平台上开展试验。结果表明,本文方法左眼平均中心位置像素误差(CPE)为7.2,右眼CPE6.1,均小于设计所要求的CPE10,且每帧图像处理过程小于0.1s。系统能满足实际应用,具有较高的鲁棒性和准确性。     

工业机器人动态视觉控制的研究与实现

首先讨论了机器人动态视觉控制的基本概念和基本问题，然后提出了解决视觉速度问题的一套“启发式”方法，并通过视觉控制下的６自由度机械手目标跟踪系统的实现，证实了该方法的可行性和有效性。     

视觉动态目标识别研究进展

近年来,基于计算机视觉的动态目标识别的研究和应用逐渐成为热点问题,通过介绍国内外基于计算机视觉的动态目标检测、确认、定位等领域的研究进展,展望目标识别的发展趋势.首先介绍目标识别过程中的典型方法,然后对基于计算机视觉的动态目标识别算法进行分类,接着对各种方法中采用的不同算法技术进行阐述,并分别介绍了各类别中具有代表性的算法及其优缺点,最后就动态目标识别领域的研究难点及发展趋势进行了简要论述.     

基于视觉的并联机器人智能分拣系统设计与实现

针对传统工业机器人无法满足复杂分拣环境下作业要求的问题,设计基于视觉的并联机器人智能分拣系统.以Delta并联机器人、CMOS相机为硬件基础,运用固定阈值和轮廓提取等方法对图像进行预处理,求解出所观察目标的空间位姿,通过Hu矩匹配法对工件进行识别匹配,提高并联机器人对环境的认知能力和智能性.系统测试结果表明,该控制系统...     

基于单目序列图像的运动目标跟踪

对于视频监控图像中运动目标位置的检测,现有的定位跟踪系统主要采用双目或结构光立体视觉技术,存在系统设计复杂、检测速度慢等缺点.有鉴于此,文中将地面约束引入到单目视觉监控中,提出了一种单目序列图像运动目标跟踪方法.该方法利用摄像机安装信息和几何成像原理,结合非线性补偿,推导出单目不对称非线性成像的地面运动目标实际位置计算公式.通过搭建室内监控测试平台,在序列图像中进行了寻找步行者足印位置的实验,结果验证了文中方法的有效性.     

类人足球机器人彩色目标识别与头部视觉跟踪

为了在机器人足球比赛中能够快速准确地跟踪运动目标,提出了一种颜色识别与头部视觉跟踪相结合的方法.利用HSV色彩空间颜色阈值的判别和种子点区域生长的填充算法识别物体,计算物体质心并判断其位置,然后通过舵机控制机器人头部的转动跟踪目标.实验结果表明,该方法具有较高的跟踪速度与准确性.     

基于BP的机器人摆动焊接视觉跟踪模糊控制

在建立机器人摆动焊视觉跟踪系统的基础上，构造了用于焊接纪盼望匠模糊控制系统，并提出利用三层ＢＰ神经网络来模拟模糊控制量之间的映射关系，从而实现了基于Ｂ宾机器人摆动焊接神经网络模糊控制。     

高速高负载并联机器人设计

食品和日化等领域存在大载荷桶装或袋装产品的两移动自由度搬运和装箱作业,降低了机器人自由度要求,但在机器人负载能力上提出了新的挑战.如何在构型综合层面实现机器人从无到有?如何在性能评价层面保障机器人从有到优?上述问题是研发高性能高速并联机器人的两大核心难题.该文围绕高速并联机器人的闭环支链优势特征,提出支链间耦合策略,建...     

Diamond高速并联机械手

为了突破Delta机构的知识产权,为我国相关行业提供具有国际竞争力的核心装备,天津大学在国内率先开展了高速抓放操作用高速并联机器人的创新设计与关键技术研究,实现了1项Diamond机构原始发明创新和2项延续发明创新,即电池分选装备和软袋装箱设备,项目取得了显著效益且应用前景广泛。     

基于单目视觉的距离测量研究

针对目前单目视觉中依靠图像标定及其在双目视觉中立体匹配方法的不足,提出了利用单目视觉测量物体与镜头之间距离的测距方法。首先利用步进电机控制镜头移动来引起图像放大倍数的变化,然后根据图像的放大倍数和镜头移动的距离来计算镜头与物体之间的距离,距离计算的准确性已通过测量试验得到验证。     

基于双目立体视觉的排爆机器人自动目标抓取

目前各种多关节、多自由度的排爆机器人在实战中都存在操作复杂、速度慢的问题.为此,基于双目立体视觉设计并实现了一个排爆机器人的目标物自动抓取系统.该系统能根据目标物在两摄像机获取的图像坐标计算其三维坐标,从而对机械臂进行轨迹规划和控制,完成目标物自动抓取.首先,建立了一个完整的双目立体视觉系统数学模型,然后,用张氏平面法标定两摄像机的内参数,再采用最小二乘法进行立体标定,得到双目立体视觉系统的外参数,从而根据目标物在左右摄像机成像得到的图像坐标计算其三维坐标.实验表明该系统能在满足作业精度要求的前提下,大大提高排爆作业的易操作性.     

单目视觉下基于图像裁剪的行人小目标检测算法

为解决室内监控场景中行人小目标不易检测的问题,提出一种基于图像裁剪的行人小目标检测算法.在固定的单目视觉监控视频数据流中,图像序列中不同帧之间存在相关性,使用斯皮尔曼等级相关系数找出两幅图像间不相关部分并进一步精确验证,运用差异函数对传输的图像进行高频感兴趣区域的提取,再利用图像裁剪剔除冗余部分,最后在单阶段目标检测模...