袁文禮

文章編號：2095-6835（2017）10-0055-01

摘 要：傳統(tǒng)的機(jī)器人視覺技術(shù)存在一定的弊端，機(jī)器人定位不準(zhǔn)確，因此，在新時期機(jī)器人裝配中逐漸引入視覺技術(shù)，更有效地提升機(jī)器人抓取、放置等操作的準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人裝配；視覺引導(dǎo)定位；花鍵套；花鍵對準(zhǔn)

中圖分類號：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.055

花鍵是機(jī)器人裝配中的重要組成部分，視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的運(yùn)用對機(jī)器人花鍵裝配的要求更高。為滿足這一發(fā)展要求，本文主要對機(jī)器人裝配中視覺引導(dǎo)定位技術(shù)展開全面的分析。

1 視覺引導(dǎo)定位技術(shù)概述

在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的過程中，機(jī)器人視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的發(fā)展也極為迅速，并被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人工業(yè)制造中，提升了機(jī)器人抓取、放置動作的準(zhǔn)確性。以往機(jī)器人在抓取、放置的過程中，由于缺乏準(zhǔn)確的定位系統(tǒng)，機(jī)器人抓取、放置經(jīng)常出現(xiàn)誤差。而視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提升了機(jī)器人抓取、放置的準(zhǔn)確度。

所有視覺引導(dǎo)定位技術(shù)主要是通過視覺系統(tǒng)實(shí)時了解具體的工作環(huán)境，并根據(jù)環(huán)境的變化對動作進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而保證任務(wù)的正確完成。理想的視覺引導(dǎo)定位技術(shù)主要是在視覺的基礎(chǔ)上，通過對物體的觀察，掌握物體的大致方位。在抓取的過程中，機(jī)器人會一邊運(yùn)動一邊觀察手與物體之間的偏差，并將其作為調(diào)整方向的參考數(shù)據(jù)，逐漸調(diào)整手的運(yùn)動方向，從而準(zhǔn)確抓住物體。從實(shí)際來看，這樣會大大增加機(jī)器人的運(yùn)動量。因此，在對視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的進(jìn)一步研究中發(fā)現(xiàn)，可以通過一次性對環(huán)境中物體的空間位置進(jìn)行詳細(xì)的描述，并將其作為依據(jù)引導(dǎo)機(jī)器人直接完成相應(yīng)的動作，相比于理想的視覺引導(dǎo)定位技術(shù)，可以減少機(jī)器人的運(yùn)動量。當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的前提是機(jī)器人所應(yīng)用的視覺系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地對空間環(huán)境中的物體進(jìn)行定位，反映出物體的三維，這樣才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的準(zhǔn)確操作。

2 視覺引導(dǎo)定位技術(shù)分析

2.1 機(jī)器人裝配中花鍵套花鍵的提取

花鍵套是機(jī)器人裝配中的重要組成部分，裝配過程中需重點(diǎn)考慮花鍵的提取，尤其是對區(qū)域生長的花鍵提取，必須予以重視。通常，區(qū)域生產(chǎn)主要依據(jù)是屬于同一個軀體區(qū)域的像素具有相似的性質(zhì)，應(yīng)根據(jù)其特性對該區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)進(jìn)行聚集，并實(shí)現(xiàn)對區(qū)域的分割。首先應(yīng)選取分離區(qū)域的一個或一系列像素點(diǎn)作為分離生長的原始點(diǎn)，再結(jié)合區(qū)域的實(shí)際情況制訂一個判別準(zhǔn)則，并判斷初始點(diǎn)一定范圍內(nèi)的點(diǎn)，以及將其中滿足條件的點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記；結(jié)合新標(biāo)記點(diǎn)的實(shí)際情況，對其附近點(diǎn)制訂相應(yīng)的判別準(zhǔn)則，并以此判斷，再將滿足條件的點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記。經(jīng)過多次重復(fù)執(zhí)行這種操作，實(shí)現(xiàn)在原始種子的基礎(chǔ)上生長出相似的區(qū)域。

2.2 機(jī)器人裝配中花鍵立體測量技術(shù)

花鍵關(guān)鍵點(diǎn)的確定是機(jī)器人裝配中花鍵立體測量技術(shù)的關(guān)鍵要素，由于機(jī)器人裝配中花鍵會存在一定的差異，如果花鍵的匹配度不佳，不僅會影響到機(jī)器人的正常裝配，同時還會影響機(jī)器人的正常使用，因此，應(yīng)做好花鍵的立體測量工作?；ㄦI的輪廓測量是基于特征匹配策略進(jìn)行的，而且在測量過程中應(yīng)重點(diǎn)對圓心點(diǎn)進(jìn)行分析。對于圓心來說，應(yīng)滿足以下條件：要求圓上的點(diǎn)到該圓心點(diǎn)的最小像素距離取得最大值；相反，或者要求圓上的點(diǎn)到該圓心點(diǎn)的最大像素距離取得最小值。如果區(qū)域生長中花鍵區(qū)域提取較為完整的畫，應(yīng)依據(jù)“圓上的點(diǎn)到圓心最大像素距離取得最小值”的原則對其進(jìn)行計算，保證測量的有效性和準(zhǔn)確性。

2.3 機(jī)器人裝配中花鍵對準(zhǔn)檢測技術(shù)

結(jié)合以上分析了解到，如果花鍵不能很好地對準(zhǔn)，會影響到機(jī)器人抓取、放置的準(zhǔn)確性，也不利于機(jī)器人的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，在機(jī)器人裝配中運(yùn)用視覺引導(dǎo)定位技術(shù)時，應(yīng)對花鍵對準(zhǔn)進(jìn)行檢測，為機(jī)器人的順利裝配及可靠運(yùn)行夯實(shí)基礎(chǔ)。通常情況下，花鍵軸套之間會存在間隙，在光線被遮擋的情況下會出現(xiàn)暗區(qū)。這就需要對花鍵套和花鍵軸進(jìn)行很好的區(qū)分，而分析對準(zhǔn)間隙的變化情況，則是明確間隙和對準(zhǔn)程度關(guān)系的關(guān)鍵性因素。如果對準(zhǔn)存在間隙，會在一定程度上影響機(jī)器人的裝配效果，如圖1所示。從圖1中不難發(fā)現(xiàn)，花鍵軸與花鍵套之間存在一定的間隙。當(dāng)發(fā)現(xiàn)花鍵軸與花鍵套對準(zhǔn)存在間隙時，則需要對花鍵的間隙進(jìn)行檢測，并依據(jù)間隙的特征變化重新調(diào)整花鍵，使間隙區(qū)域逐漸縮小，之后逐漸對準(zhǔn)，使間隙消失，完成花鍵套與花鍵軸之間的對準(zhǔn)，從而保證花鍵與花鍵套之間的吻合，為機(jī)器人裝配提供可靠的保障，利于發(fā)揮視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的作用，提升機(jī)器人抓取和放置的準(zhǔn)確性。

3 總結(jié)

綜上所述，在機(jī)器人裝配的過程中，只有考慮到視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的裝配要求，才能將技術(shù)優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，提高機(jī)器人抓取和放置的準(zhǔn)確性?？梢哉f，在先進(jìn)的視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的牽引下，機(jī)器人的發(fā)展蒸蒸日上，為推動機(jī)器人的研發(fā)給予了一定的支持。當(dāng)然，在裝配中，也對視覺引導(dǎo)定位技術(shù)提出了更高的要求，尤其是機(jī)器人花鍵套、花鍵軸以及花鍵之間的關(guān)系、吻合度等，都是需要重點(diǎn)考慮的問題。希望通過本文對機(jī)器人裝配中視覺引導(dǎo)定位技術(shù)的分析，能為推動機(jī)器人的發(fā)展提供一定的支持，同時也希望相關(guān)部門人員對視覺引導(dǎo)定位技術(shù)予以重視。

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〔編輯：劉曉芳〕