关键词：双目相机;;机械臂;;位姿测量;;分拣系统
摘 要：在人工智能时代,新标准和新技术正在快速发展。随着人口老龄化以及工业发展的需求,人们逐渐依靠机器来完成更多的任务。机器视觉就是在这种情况下诞生。同样在物流分拣领域,人工已经不能满足工业发展的要求,将机器视觉技术应用在物流分拣任务中是当下发展的大趋势。不同环境下的目标三维位姿解算是基于视觉物流分拣的核心问题。本文借助四轴高精度机械臂,将双目视觉技术融合到物流分拣领域中,达到分拣作业中对目标颜色分拣的目的。首先是双目相机标定与图像预处理。包括对双目相机进行内外参数的求解,建立左相机与机械臂之间关系,以及提取特征点。实验中将不同颜色的工件作为待检测目标。通过一系列的预处理如颜色空间转换、阈值分割、边界提取以及直线拟合等将目标工件提取出来。具体是利用颜色识别粗略定位出工件在图像中的区域范围,将这一区域范围作为感兴趣区域进行掩膜处理,之后针对感兴趣区域,提取出工件轮廓,并确定目标工件的中心位置。然后对特征点进行匹配与目标三维坐标计算。包括对左右两幅图像中的点特征进行匹配,通过实验数据验证匹配点的准确性。并利用平行光轴测距原理对匹配点进行三维坐标恢复,在此基础上推导非平行光轴的三维解算方程,优化三维坐标点精确度。通过坐标转换,将其转换到机械臂坐标系下并引导机械臂实施分拣工作。最后搭建双目视觉机械臂物流分拣系统并进行分拣实验。根据分拣要求选择机械臂和双目相机,设计基于Python的分拣系统,通过实验验证分拣系统的可行性,并分析系统误差。
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