带有视觉识别模块的分拣机器人
基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计共3篇
基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计共3篇基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计1基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计随着市场需求的变化和制造技术的不断提升,工业机器人的应用越来越广泛。
在生产环节中,工业机器人能够取代劳动力,提高生产效率和产品质量,减少人为操作对环境的影响。
而在这些机器人中,分拣机器人具有广泛的应用前景,可以分拣不同形状、大小、颜色的物体。
然而,如果分拣机器人没有适当的控制系统,其作业效率和准确度均会变差。
因此,基于机器视觉的工业机器人分拣系统应运而生。
这种系统通过安装摄像头和光源,将视觉信息转换成机器人可以处理的数字信号,并控制机器人的动作和轨迹,实现自动分拣。
首先,基于机器视觉的工业机器人分拣系统需要相应的硬件设备。
摄像头是视觉传感器的核心,需要选择合适的型号和位置。
比如,一些生产线会设置多个摄像头,以便识别被摆放在不同位置的物体。
另外,光源的灯光强度和颜色也对机器人分辨物体的能力有很大影响。
例如,当物体表面光泽度很高时,光源应设置在适当的角度,以防止反射光干扰摄像头的识别。
其次,基于机器视觉的工业机器人分拣系统需要软件支持。
软件系统主要是用于视觉算法和机器人控制。
机器视觉算法是实现视觉识别的核心,主要有目标检测、特征提取、图像分割、模式匹配等内容。
而机器人控制算法则是帮助机器人完成分拣任务的关键,最常用的控制算法是PID算法,能够实现机器人的位置控制、速度控制和力控制。
最后,基于机器视觉的工业机器人分拣系统的应用场景较为广泛。
它可以应用于食品、药品、物流等多个行业,对企业的生产效率和产品质量有很大的提升。
例如,在生产线上,分拣机器人可以将不同类型的产品进行分拣和归类,符合生产效率和降低人工操作的要求。
总之,基于机器视觉的工业机器人分拣系统是一个能够高效、准确、节约人力的智能控制系统。
在未来的发展中,它将成为工业生产线的反复利用基于机器视觉的工业机器人分拣系统是一种具有广泛应用前景的智能控制系统。
基于机器视觉的工业机器人分拣系统
基于机器视觉的工业机器人分拣系统发表时间:2019-08-08T11:14:14.203Z 来源:《防护工程》2019年9期作者:王辉[导读] 工件分选是工业生产的重要组成部分。
在传统的生产线上,采用人工分拣。
佛山隆深机器人有限公司广东省佛山市 528300摘要:工件分选是工业生产的重要组成部分。
在传统的生产线上,采用人工分拣。
然而,这种工作具有高重复性和高劳动强度。
随着工业的发展和进步,并开始逐步采用工业机器人进行排序而不是工人,而是因为机器人的运动,通过教学或离线编程,实现所有操作是预定义的,一旦工件的位置,机器人不能做出相应的调整,将导致错误。
基于此,本文主要对基于机器视觉的工业机器人分拣系统进行分析探讨。
关键词:基于机器视觉;工业机器人;分拣系统1、前言将机器视觉技术与并联机器人相结合,可以使分拣作业拥有更高的可靠性和柔性,作业对象以及分拣工序可以随时随地的变换,提高了工业化生产的效率和机器人分拣系统的智能化程度。
基于以上优势和相关技术基础,开发和研究基于视觉技术的工业分拣机器人系统有着十分重要的意义。
2、机器人分拣系统的工作流程本文以阿童木并联机械手机器人和康奈视InSight7000型智能相机为基础,设计并搭建了一套基于视觉定位技术的机器人分拣系统,如图1所示。
实验调试过程中,将多个不同种类的正方体物块通过气缸的开合随机的散落在传送带上,程序会判断视野内是否有待分拣的物块,当物块运行到相机的视野区域内时,机器人控制系统采用等时间间隔的触发的方式触发相机进行拍照,采集分拣对象的位姿信息,计算机通过一定的处理算法对实验物块进行识别、计算,获取分拣对象的分类信息和坐标信息、旋转角度后,以一定的数据格式传递给机器人控制器,机器人控制系统根据视觉系统传回的信息,控制机器人末端执行机构在合适的动作区域内进行跟踪和拾取操作,将不同种类的实验物块放置到分别指定的位置。
当料盘上的物块数量达到设定的数值时,气缸再次开启,将物块随机的散落在传送带上,重复上述的过程。
快递分拣机器人控制系统的设计
在地面的快递件进行自动分拣。通过制作样机验证了设计的合理性与可行性。
关键词:
分拣机器人控制系统设计
中图分类号:TH122
文献标志码:A 文章编号:1000 -4998(2020)01 -0013 -04
Abstract: In order to improve the eliciency of express sorting, a controO system of express sorting robot
technology. The STM32 single-chip microcomputer is used as the motion controO core, and the externaO sensor
senses the state of the robot. Based on the two- way communication between the seial port and the machine
电池电压变化范围为21. 6〜25.2 V。当电压低于
21.6 V时,需要充电。逻辑电路包括三部分:
视觉
模块、
6 感器。采用5 V直流电供电,则降压
稳压电路的输入电压为21.6〜25 V,输出电压为5 V&
考虑到要
视觉模块、
及 感器供电,供电
电路采用LM2596稳压芯片⑺,最大输出电流可达3
A,能 满足逻辑电路的丄作要求。逻辑电路的电源
@
大赛平台,已制作出
,运行效果
良好&
2
快递分拣机器人控制系统硬件组成如图1所示, 以STM32单片机为核心,通过接口电路连接机器视觉
模块%舵 、电机驱动模块、传感器模块和气泵吸盘控
自动分拣机器人的原理
自动分拣机器人的原理
自动分拣机器人是一种基于机器视觉和机器学习的智能设备,用于实现自动化的物品分拣和分类。
其工作原理可以总结为以下几个关键步骤:
1. 传感器检测:自动分拣机器人通过搭载各种传感器来感知环境和采集数据。
这些传感器通常包括摄像头、激光雷达、红外传感器等。
通过对物体进行拍摄或扫描,机器人可以获取目标物体的外形、颜色、纹理等特征。
2. 图像处理与分析:机器人将通过摄像头获取的图像传输到计算设备进行处理。
使用计算机视觉算法,机器人将对图像进行分析和解读,从中提取出目标物体的特征和属性。
这些特征可以包括物体的形状、大小、颜色和纹理等。
3. 特征匹配与识别:机器人使用机器学习算法来将提取出的特征与已有的物体模型进行匹配和识别。
通过与预先存储的数据库或训练集中的数据进行对比,机器人可以确定目标物体的身份和类别。
4. 运动规划与执行:一旦目标物体被识别,机器人将根据分拣策略和程序进行运动规划。
它将计算出最佳的路径和动作轨迹,以将目标物体从初始位置移动到目标位置。
5. 分拣操作:机器人通过机械臂、传送带或其他装置来执行分拣操作。
它可以使用吸盘、夹具或其他工具,将目标物体精确地抓取或移动到指定的位置。
6. 状态监测与反馈:机器人还会通过传感器来监测分拣过程的状态。
如果分拣失败或遇到异常情况,机器人将发送反馈信号,以便及时调整或进行故障排除。
综上所述,自动分拣机器人通过传感器检测、图像处理与分析、特征匹配与识别、运动规划与执行等步骤,实现对物品的自动化分拣和分类。
这种技术的应用可以大大提高物流和仓储行业的效率和准确度。
基于机器视觉的机器人流水线分拣系统的设计研究
基于机器视觉的机器人流水线分拣系统的设计研究【摘要】本文针对基于机器视觉的机器人流水线分拣系统展开设计研究。
在引言部分中,介绍了背景情况,阐明了研究的意义和目的。
接着在正文部分中,对机器视觉技术进行概述,详细论述了流水线分拣系统的设计原理,视觉传感器的选取过程,分拣算法的研究以及系统的实现与测试。
最后在结论部分中,对设计研究进行总结,展望未来的发展方向,并强调了这项研究的成果和贡献。
通过本研究,我们能够更好地了解基于机器视觉的机器人分拣系统的设计原理和实际应用,为未来相关领域的研究和发展提供重要参考。
【关键词】机器视觉、机器人、流水线、分拣系统、设计研究、视觉传感器、分拣算法、系统实现、测试、结论、未来发展、研究成果、贡献。
1. 引言1.1 背景介绍机器人流水线分拣系统是目前工业自动化中常见的一种应用场景,通过结合机器视觉技术,可以提高分拣效率和准确性,减少人力成本和物料损耗。
随着产业升级和智能制造的发展,对机器人流水线分拣系统的需求也在不断增加。
传统的分拣系统往往依赖于人工操作,存在分拣效率低、错误率高、工作强度大等问题。
而基于机器视觉的机器人流水线分拣系统可以实现自动化处理、智能识别和高效分拣,能够更好地适应多品种、小批量生产的需求。
研究机器视觉技术在流水线分拣系统中的应用,对提高生产效率、降低成本具有重要意义。
本研究旨在设计一种基于机器视觉的机器人流水线分拣系统,通过对流水线分拣系统的设计和实现进行深入研究,探索如何利用机器视觉技术提升分拣系统的效率和准确性,为工业自动化提供更多实用价值。
1.2 研究意义基于机器视觉的机器人流水线分拣系统的研究和设计不仅能够满足当前工业生产对高效、精准生产需求,也可以为未来工业智能化的发展奠定基础。
通过该系统的研究与应用,可以积累大量的实践经验,为未来更多领域的机器视觉技术的应用提供参考与借鉴,推动技术的不断创新和发展。
对基于机器视觉的机器人流水线分拣系统进行设计研究具有重要的现实意义和理论价值。
分拣机器人的工作原理
分拣机器人的工作原理随着工业自动化的快速发展,机器人已经成为了现代工业生产中不可或缺的一部分。
其中,分拣机器人在物流、仓储、生产等领域中应用广泛。
本文将介绍分拣机器人的工作原理,包括其构成、工作流程及技术特点等方面。
一、分拣机器人的构成分拣机器人主要由机械结构、电气控制、视觉识别、通讯传输、计算控制等多个组成部分构成。
其中,机械结构是分拣机器人的基础,其主要由机械臂、机械手、传感器等部分组成。
电气控制是分拣机器人的核心,其主要由电机、控制器、传感器等部分组成。
视觉识别是分拣机器人的重要组成部分,其主要由摄像头、图像处理器、算法等部分组成。
通讯传输是分拣机器人的必要组成部分,其主要由网络通信、数据传输等部分组成。
计算控制是分拣机器人的关键组成部分,其主要由控制算法、运动规划等部分组成。
二、分拣机器人的工作流程分拣机器人的工作流程可以分为三个步骤:视觉识别、运动规划和执行控制。
具体流程如下:1.视觉识别:分拣机器人利用摄像头获取待分拣物品的图像信息,然后通过图像处理算法对图像信息进行分析和处理,得到待分拣物品的特征信息。
例如,对于水果类物品,可以通过颜色、形状、大小等特征进行识别。
2.运动规划:分拣机器人根据待分拣物品的特征信息,通过控制算法计算机械臂的运动轨迹和机械手的抓取方式,以实现对待分拣物品的准确抓取和分拣。
3.执行控制:分拣机器人通过计算控制模块对机械臂和机械手进行控制,实现对待分拣物品的准确抓取和分拣,并将分拣完成的物品送到指定位置。
三、分拣机器人的技术特点1.高效性:分拣机器人可以在短时间内完成大量物品的分拣任务,提高了生产效率和质量。
2.准确性:分拣机器人采用先进的视觉识别技术和运动规划算法,可以准确地识别和分拣各种物品。
3.灵活性:分拣机器人可以根据不同的物品特征进行自适应控制,适用于多种物品的分拣任务。
4.安全性:分拣机器人采用多重安全保护措施,能够保证在工作过程中的安全性。
5.可靠性:分拣机器人采用优质的机械结构和电气控制部件,保证了其稳定性和可靠性。
分拣机器人工作总结
分拣机器人工作总结引言分拣机器人是一种自动化设备,可以用来分拣货物,提高仓储和物流行业的效率。
本文将对我们团队设计和开发的一台分拣机器人进行工作总结,包括设计方案、开发过程、功能实现和性能评估等。
设计方案我们的分拣机器人采用了基于视觉识别和机械臂控制的设计方案。
整个系统由以下几个核心组件组成:1.视觉识别系统:利用摄像头和图像处理算法来判断货物的属性和位置。
2.机械臂控制系统:通过控制机械臂的运动,将识别出的货物分拣至目标位置。
3.控制中心:负责整个系统的协调和控制,包括与机械臂和视觉识别系统的通信。
开发过程在开发过程中,我们按照以下步骤进行:1.系统需求分析:明确系统的功能和性能需求,并根据用户需求进行调研和分析。
2.硬件选型:结合系统需求,选择适合的摄像头、机械臂和控制器等硬件设备。
3.软件开发:基于视觉识别和机械臂控制的技术,开发相应的软件模块。
4.集成测试:将各个组件进行集成测试,确保系统的完整性和稳定性。
5.性能调优:对系统进行性能优化,提高分拣速度和准确率。
功能实现我们的分拣机器人实现了以下核心功能:1.货物识别:利用图像处理算法,可以准确地识别货物的属性,如形状、颜色和尺寸等。
2.位置锁定:通过视觉识别系统,可以确定货物的位置坐标,以便后续的机械臂控制。
3.机械臂控制:通过与机械臂的通信,实现精确的分拣动作,将货物放置到目标位置。
4.控制中心:提供用户界面和控制接口,方便用户操作和监控整个系统的工作状态。
性能评估为了评估我们的分拣机器人的性能,我们进行了一系列的实验和测试。
1.分拣速度测试:通过测试不同大小和数量的货物,记录机器人的分拣速度,并与预期性能进行对比。
2.准确率测试:通过对一批预先设定的货物进行分拣,记录机器人的准确率,并分析误差原因。
3.运行稳定性测试:长时间运行机器人,并观察系统是否稳定,是否出现故障。
4.用户满意度调查:向系统使用者收集意见和建议,评估用户对机器人性能的满意度。
分拣机器人工作原理
分拣机器人工作原理
分拣机器人的工作原理可以分为以下几个步骤:
1. 感知和识别:分拣机器人通过搭载的传感器和视觉系统,对待分拣的物件进行感知和识别。
传感器可以包括激光传感器、摄像头等,用来检测物体的位置、形状、颜色等特征。
2. 目标定位:分拣机器人根据感知到的物体信息,准确定位目标物体的位置,并计算出抓取点和抓取姿态。
3. 抓取和分拣:分拣机器人根据抓取点和抓取姿态,利用机械臂或夹爪等装置,将目标物体从原始位置抓取起来,并将其放置到相应的目标位置。
抓取和分拣的方式可以根据具体应用场景而定,可以是夹爪抓取、吸盘抓取等。
4. 控制和规划:分拣机器人通过集成的控制系统,根据预先设定的任务和路径规划,控制机械臂和各个执行器进行动作,实现准确的抓取和分拣操作。
5. 数据处理和决策:分拣机器人将感知到的物体信息和抓取结果进行数据处理和分析,根据预先设定的规则和算法进行决策,判断目标物体的正确性以及下一步的动作。
总体来说,分拣机器人通过感知、识别、定位、抓取、控制和决策等步骤,实现自动化的物体分拣任务。
通过集成多种技术和设备,可以使分拣机器人适应不同的物体形状、重量和尺寸,并实现高效、准确的分拣作业。
蜘蛛手分拣机器人原理
蜘蛛手分拣机器人原理
科技进步带动着加工生产行业的快速发展,各大加工生产企业也面临着不改革就淘汰的危机,而目前经济紧张,人工成本越来越高的环境下,用机器人代替人工的流水线也慢慢被企业所重视,而蜘蛛手分拣机器人也是在这样的环境下被开发研制出来,那么蜘蛛手分拣机器人原理是怎样的呢?
蜘蛛手分拣机器人有条码识别分拣和视觉识别分拣等方式,已被识别和定位的物品,由蜘蛛手分拣机器人根据已获得的物品类型、位置信息选择夹具抓取,再根据物品需放置的站台位置行走至该站台,完成对物品的拆垛、搬运或码垛等任务,终实现物品的自动分拣装盘及配送。
在视觉识别分拣系统中,物品分拣速度取决于光学视觉系统主板性能(图像获取所需时间)和视觉系统软件(图像识别、定位算法)的优化。
在上述软、硬件条件限制下,也可采用物品图像动态预读取方式,物品图像的读取、识别与定位计算和蜘蛛手分拣机器人前一工作过程重叠,以节省系统时间。
对于类型和尺寸多样、种类随机出现、放置的位置和方向具有随机性且必须进行识别和定位的物品,其分拣装盘均可以采用视觉识别蜘蛛手分拣机器人。
由于蜘蛛手分拣机器人的高效安全作业替代了繁重的体力劳动,提高了自动化水平,视觉识别移动式分拣装盘机器人将会越来越广泛应用于烟草、机械等行业。
成本合适,维护方便,稳定而有效率,而且使用寿命长,不需要企业耗费管理成本,这样的生产线无疑是企业长久发展的根本。
蜘蛛手分拣机器人实现了企业的这一目标,相信在不久的将来,更多功能更加全面的机器人也会出现在我们面前。
基于机器视觉的工业机器人分拣控制系统探究
www�ele169�com | 41智能应用0 引言机器视觉技术是指使用摄像机和计算机来模拟人类视觉功能,并且广泛用于航空航天、汽车零件、电子、制药等领域。
在我国,机器视觉技术的研究起步较晚,不够成熟,其专利和成果不及国外品牌。
工作分拣在整个工业生产过程中占有重要地位,工业分拣的速度将直接影响整个分类过程的运作。
因此,我们需要先对工业分类的各个步骤进行测试,找出不足之处并加以纠正,以提高整个工业分拣技术,这对分拣行业具有重要的指导意义。
据调查,在过去的一年中,中国连续增加了200多家加工工业机器人制造商。
并且,业界非常看重工业机器人的市场发展前景,他们一致认为工业机器人生产的“高潮”将在未来几年出现。
1 工件机器人分拣系统的系统硬件机器视觉工件分类系统分为三个,而工业机器人分拣系统主要分为五个主要单元:工件传送单元、相机平台单元、视觉分类单元、机器人RC 控制单元以及机械手抓取单元。
包括步进电机、图像采集卡、气爪、工控机、运动控制卡、三轴运动平台这些部分。
运动卡的通信通过以太网和RS232串口实现。
工控机是信息处理和操作中心,负贵控制与协调,其他部分挂在工控机下。
框架图如图1所示。
图1 分拣机器人总体框架图■1.1 工业相机的选择图像采集是整个视觉系统的基石,它主要是通过工业摄像机完成的。
作为机器视觉系统的核心组件,工业相机的基本功能是将输入的光信号转换输出为电信号。
所拍摄图像的质量、清晰度、系统稳定性都由相机的性能直接决定。
与普通相机相比,工业相机具有超强的传输功能、更高的稳定性和更强的抗干扰能力。
本系统选择高分辨率数码相机MV-1300UM,其参数为:传感器类型:逐行数字面阵CMOS,输出颜色:黑白,信噪比> 45db,动态范围:60db,电源要求:5V,功耗<2.25W,尺寸53×54×54,分辨率1280×1024,帧频15FPS,像素大小:5.2μm×5.2μm,视野(FOV)为64mm×48mm,物距是128.3mm,畸变<0.07%,光栅分辨率是0.4μm,精度是±5μm。
分拣机器人原理
分拣机器人原理
分拣机器人采用了先进的机器视觉技术和机器学习算法,以实现自动分拣的功能。
它主要由以下几个部分组成:传感器系统、图像处理系统、决策系统和执行系统。
传感器系统负责捕捉和感知运输线上物品的信息。
通常采用的传感器包括摄像头、激光传感器和距离传感器等。
摄像头用于拍摄物品的图像,激光传感器用于测量物品的体积和形状,距离传感器用于精确测量物品的位置和距离。
图像处理系统是分拣机器人中非常重要的一部分。
它通过对摄像头拍摄到的物品图像进行处理,提取出物品的特征信息,例如颜色、形状等。
这些特征信息可以用于识别物品的种类和状态。
为了提高图像处理的准确性和效率,常常使用图像处理算法,例如边缘检测、色彩分割等。
决策系统是分拣机器人的核心部分,它根据图像处理系统提供的物品信息,通过预先训练好的机器学习模型,对物品进行分类和分拣的决策。
决策系统能够根据物品的种类、大小、重量等因素,确定物品的分拣目的地。
执行系统负责根据决策系统的指示,将物品移动到相应的目的地。
执行系统通常由多个机械臂、输送带和传送带等组成。
根据决策系统的指令,机械臂可以将物品抓取或移动,并将物品放置在正确的位置。
输送带和传送带等设备用于实现物品的顺利运输。
综上所述,分拣机器人通过传感器系统捕捉和感知物品信息,图像处理系统提取物品特征信息,决策系统根据特征信息进行分类和分拣的决策,执行系统将物品移动到相应的目的地,从而实现自动分拣的功能。
这种基于机器视觉和机器学习的技术,可以大大提高分拣效率和准确性,降低人力成本。
一种建筑垃圾分拣机器人的设计
一种建筑垃圾分拣机器人的设计设计一种建筑垃圾分拣机器人,可以帮助人们更加方便快速地处理建筑垃圾,减少垃圾填埋压力,实现可持续发展。
这台机器人采取自动化设计,能够在物品识别的基础上高效地分拣出各种建筑垃圾,从而实现对建筑垃圾的快速处理。
一、机器人结构设计本设计所采用的机器人分拣平台踏实稳定,机身安装有夹爪、视觉识别模块和传送带等模块。
其中夹爪模块和传送带模块的外形尺寸与一般建筑垃圾箱差不多,方便机器人进出建筑垃圾桶,以及与桶中的垃圾进行接触。
视觉识别模块采用立式结构,安装在机器人的顶部。
机器人给定的工作区域中,视觉识别模块可以快速扫描垃圾,并判断属于何种类型,随后进行抓取和分拣操作,具备较高的工作精度和效率。
二、机器人工作原理机器人的工作主要分为以下几步:1、垃圾投入区通过传送带,将垃圾送到机器人夹爪附近。
2、视觉识别模块对垃圾进行全面检测与分类。
利用数码相机将垃圾拍照下来,传递给计算机进行图像处理,实现垃圾的分类。
如玻璃杯、金属制品、纸张等等。
3、由机器人的夹爪模块对分类好的垃圾进行夹抓。
控制器发出指令,机器人夹爪模块根据夹爪的形态依次对分类好的垃圾进行夹抓;4、将抓取到的垃圾放置在预设好的垃圾分类方格中。
这一步需要根据垃圾种类和重量等因素,调整夹爪的夹持力度。
垃圾分类方格与传送带的位置一致。
每个方格设置一个接口,以便随时将其后续处理。
三、机器人特点1、摆脱人力操作,减少人力成本,提高工作效率,减少工作差错;2、全自动化操作,对人员危险和伤害风险小,利于安全保障;3、利用计算机处理视觉识别信息,对分类、检验、计数等操作可以高效完成,提高工作精度;4、具备较高的容错性,可以自适应应对环境变化而进行相应调整,适应垃圾种类的多样性。
总之,本设计的建筑垃圾分拣机器人拥有操作简单、效果明显、成本低廉等特点,可以实现快速处理建筑垃圾的目的。
在未来,我们希望能够有更多的计算机视觉技术和机器学习技术融入到机器人的设计中,提高机器人智能化和自主完成任务的能力,使得机器人能够更好地为人们服务,同时也推动科技的发展和进步。
基于机器视觉的颜色分拣机器人设计
基于机器视觉的颜色分拣机器人设计
李琪璐;路彤;李明宇;童艳荣
【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》
【年(卷),期】2022(22)12
【摘要】为了提高分拣工作的效率、降低成本,设计了基于视觉识别的颜色分拣机器人。
该机器人将OpenMV作为机器视觉的主要模块,机械臂作为运动模块,通过KPZ51核心系统板完成模块之间的信息互通,基于Lab颜色空间以及Cam-Shift 跟踪算法实现了颜色识别与跟踪、物体抓取、串口通信等多种技术。
测试结果表明,改进后机器人识别的正确率从56%提高到了92%。
颜色分拣机器人能够根据颜色对物体进行分拣。
【总页数】4页(P54-57)
【作者】李琪璐;路彤;李明宇;童艳荣
【作者单位】济南大学物理科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于机器视觉的工业机器人智能分拣系统设计研究
2.基于工业机器人与机器视觉的芯片分拣系统设计
3.基于机器视觉的工业机器人分拣实验平台设计
4.基于机器视觉的工业机器人自动分拣系统设计
5.基于机器视觉的机器人物料分拣系统的设计
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基于图像识别的玉米种子初步分拣机器人
鶯鹫 H EBEINONGJI基于图像识别的玉和子初步分拣机器人张清'崔卓贤'徐越'李保文21.河北农业大学2.保定市农业农村局引言农业现代化发展迅速,农业中一些费时费力的重复性工作正逐步交由机器来完成,推进农业工业化进程,减少农业上的人工参与,解放生产力。
优良的种子对于农业的发展的至关重要,它决定着最终农作物的产量与质量,因此种子需要经过种子公司精挑细选再经过多轮试种才能够售卖给农户用于种植。
种子的初步筛选交由智能机器完成迫在眉睫,基于此,本文设计了一款针对种子初步分拣的机器人。
4概述通过对工业四轴机械臂系统的铀和特点分析,结合现代控制技术和机器视觉设计理念实现以魔术师机械臂为核心的视觉 种子分拣系统。
通过视觉部分采集种子的具体位置和形状等特征值,然后将所采集数据与数据库中事先录入的优质种子的外部特征进行对比识别,实现对种子好坏的判断,再由电脑端软件经过 运动学逆解,脚机械臂的运动动作期子进行分拣操作。
项目支持:河北省大学生创新创业训练计划项目(S202010086005)2系统的整体设计2.1设计任务与设计要求閔十任务:设计一款以视觉系统和机械臂为核心的机器人对玉米种子实现初步分拣,降低人工参与。
閔十要求:(1) 通过视觉系统对优质玉米种子进行图像采集并利用电脑端软件将所得图形进行特征值采取,将每个种子的图像特征值进行保存得到优良种子数据库。
(2) 使机械臂能够得到种子所在区域的三维坐标。
(3) 通过视觉系统得到所需挑选种子的图像特征值并与优 良种子数据库进行对比得出结论。
(4) 在电脑端软件编写流程令机械臂对优良种子进行抓取 并放置到指定区域。
(5) 对所挑选的优良种子进行数量统计并通过屏幕进行显zKo2.2设计方案朝阳凌源市2019年4月23日监测数据上看,免耕几种播种模式的含水量分别为Il.9g31.2g31.48g,而传统耕作的含水量为9.6g,采取保护性耕作技术的话,地块的土壤含水量明显提高,有 利于保境,对提高土壤的质量有重要的作用O4.4保护性耕作技术对黑土地土壤肥力的澎响保护性耕作技术的使用能够有效的提高土壤中的有机质含量,提高土壤的肥力。
物流分拣机器人原理
物流分拣机器人原理
物流分拣机器人是一种用于自动化分拣、搬运和运输货物的机器人系统。
其原理是基于视觉识别技术、路径规划算法和机器人控制系统的结合。
首先,物流分拣机器人通过搭载视觉传感器或相机来获取货物的图像信息。
这些传感器能够准确地识别商品的特征和位置,例如条形码、二维码或货物特定的标识。
通过图像处理和模式识别算法,机器人能够自动识别和分类不同的货物。
然后,机器人利用路径规划算法来确定最优的路径,以便在仓库或物流中心内高效地移动。
这些算法通常会综合考虑货物的优先级、路径的长度、障碍物的位置和其他实时信息,以确保机器人能够以最短的时间完成任务。
在移动过程中,物流分拣机器人还可以与其他设备或系统进行实时通信,例如与货架机械臂、搬运车或仓库管理系统进行数据交互。
这种通信能够使机器人在执行任务时更加智能化和协调化,以及自动调整和优化操作。
最后,物流分拣机器人利用机器人控制系统实时控制机器人的运动和操作。
这个系统通常会包括机器人的运动控制器、电源管理和安全监测装置。
这样,机器人就能够安全、可靠地执行分拣和搬运任务,同时保护自身和周围的环境。
综上所述,物流分拣机器人的原理是通过视觉识别技术、路径规划算法和机器人控制系统的结合,实现对货物的识别、分类
和自动化搬运。
这种机器人系统在物流行业中广泛应用,可以提高分拣效率、降低运营成本,并增强整体的物流管理能力。
基于机器视觉的分拣机器人设计与研究
基于机器视觉的分拣机器人设计与研究一、概述随着科技的飞速发展,机器视觉技术日益成熟,并在各个领域展现出广泛的应用前景。
特别是在工业自动化领域,基于机器视觉的分拣机器人正逐渐成为提升生产效率、降低劳动成本的关键技术之一。
本文旨在深入探讨基于机器视觉的分拣机器人的设计与研究,分析其工作原理、系统架构、关键技术及应用前景,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
机器视觉技术通过模拟人类视觉系统,实现对目标物体的识别、定位与跟踪。
在分拣机器人中,机器视觉技术能够实现对不同形状、颜色、纹理等特征的物体进行快速准确的分拣。
随着深度学习算法的发展,基于机器视觉的分拣机器人在识别精度、适应性等方面不断提升,使其能够满足复杂多变的生产环境需求。
国内外众多研究机构和企业纷纷投入到基于机器视觉的分拣机器人的研发与应用中。
本文将对相关领域的研究成果进行梳理和分析,重点关注分拣机器人的硬件设计、软件算法以及实际应用案例。
通过对比分析不同方案的优缺点,本文旨在为分拣机器人的设计提供一套完整、实用的指导方案。
本文还将探讨基于机器视觉的分拣机器人在未来可能面临的技术挑战与发展趋势。
随着工业、智能制造等理念的深入人心,分拣机器人将在更多领域发挥重要作用。
对分拣机器人的设计与研究不仅具有理论价值,更具有重要的实践意义。
本文将对基于机器视觉的分拣机器人的设计与研究进行全面深入的探讨,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
1. 分拣机器人的应用背景与意义随着科技的飞速发展,工业自动化和智能化已成为现代制造业的重要趋势。
在物流、仓储、生产线等场景中,分拣作业作为关键的一环,其效率与准确性直接影响到整个生产流程的顺畅度和成本。
传统的分拣方式往往依赖于人工操作,不仅效率低下,而且容易出错,同时面临着劳动力成本上升和人力资源短缺的问题。
研发一种能够自动、高效、准确地进行分拣作业的机器人,对于提升生产效率、降低生产成本、缓解人力资源压力具有重要意义。
分拣机器人工作原理
分拣机器人工作原理分拣机器人是一种能够自动完成物品分类和分拣工作的智能设备,它能够在不同的环境下进行高效的工作,提高了分拣效率和准确性。
分拣机器人的工作原理主要包括视觉识别、运动控制和智能决策三个方面。
首先,分拣机器人的视觉识别系统是其工作的核心。
通过搭载高分辨率的摄像头和先进的图像处理算法,分拣机器人能够对待分拣物品进行快速、准确的识别。
在识别过程中,分拣机器人会对物品的外观、尺寸、颜色等特征进行分析和比对,以确定物品的类别和位置。
这一过程需要机器人具备强大的计算能力和高度灵敏的感知系统,以确保识别的准确性和速度。
其次,分拣机器人的运动控制系统是保证其高效工作的重要组成部分。
一旦识别完成,机器人会根据物品的位置和目标区域进行运动规划和路径规划。
通过搭载精准的定位传感器和先进的运动控制算法,分拣机器人能够在狭小的空间内进行精准的移动和操作,以达到高效分拣的目的。
运动控制系统的稳定性和精准度对于分拣机器人的工作效率和安全性至关重要。
最后,分拣机器人的智能决策系统是其能够自主完成分拣任务的关键。
在识别和运动控制的基础上,机器人需要具备智能决策的能力,能够根据不同的情况做出相应的处理和调整。
例如,当遇到堆叠在一起的物品时,机器人需要通过智能算法进行分析和判断,以确定最优的分拣方案。
智能决策系统的高效性和灵活性对于提高分拣机器人的工作效率和适应性至关重要。
综上所述,分拣机器人的工作原理主要包括视觉识别、运动控制和智能决策三个方面。
通过这些关键技术的结合和优化,分拣机器人能够在各种复杂环境下进行高效、准确的物品分类和分拣工作,为生产和物流领域带来了巨大的便利和效益。
随着科技的不断进步和应用场景的不断拓展,分拣机器人将会在更多领域发挥重要作用,推动产业智能化和自动化的发展。
基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计
基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计摘要:进入二十一世纪,在我国快速发展下,带动了科学技术水平的进步,本文针对使用传统离线或示教编程方式工业机器人无法开展复杂分拣环境作业任务的问题,以ABB工业机器人、OMRON机器视觉、西门子S7-1200PLC等为硬件基础,搭建了基于机器视觉的工业机器人分拣系统平台。
视觉系统通过识别二维码实现对物块的分类,以工业机器人控制器作为服务端、视觉控制器为客户端,采用TCP/IP协议建立Socket通信,将分类信息传递给工业机器人控制系统,从而引导机器人完成物块的抓取和分类搬运。
实验结果表明,基于机器视觉搭建的工业机器人分拣系统定位精度和准确度高,可满足工业自动化生产的需求。
关键词:机器视觉;工业机器人;Socket通信;二维码;分拣引言随着制造业的快速发展,特别是伴随着工业机器人技术的日趋成熟,码垛作业越来越趋向于自动化。
工业机器人通过本体、末端执行装置等部位的协调运动,能够将物料按照规定要求码放到合适位置,效率高,安全性高,应用越来越广泛。
但是,在实际生产中,由于各种因素影响,采用机器人示教编程实现码垛时,一旦工作环境发生变化,往往会出现错位、物料摆放位置不准确等问题。
这就要求码垛机器人能够实时获取物料实际位置,并能够进行自动调整和修正。
1基于机器视觉的工业机器人工作站系统组成基于机器视觉的工业机器人工作站系统由机器视觉模块、机器人模块、S7-1200PLC控制模块、物料供给与传送模块和人机界面模块等组成。
物料从供给机构输出,经过传送带送到机器视觉模块拍照位,相机对物料进行拍照,由机器视觉模块对照片进行处理,处理后的照片颜色、位置等数据由机器视觉模块传给S7-1200PLC,再由S7-1200PLC系统传给工业机器人;当工业机器人收到S7-1200PLC传来的颜色、位置等数据后,工业机器人将传送带上的物料进行搬运、分拣、码垛操作,放到由机器人程序设定的位置。
2分拣系统方案设计2.1、Socket通信Socket通信可以称为套接字,是一种基于客户端/服务器模型的通信方式,可以实现两个不同主机上应用程序之间的双向通信。
自动化仓储如何实现智能化的货物分拣机器人
自动化仓储如何实现智能化的货物分拣机器人在当今快节奏的商业环境中,物流和仓储行业面临着越来越高的效率和准确性要求。
自动化仓储系统应运而生,其中智能化的货物分拣机器人成为了提高仓储运营效率的关键因素。
货物分拣是仓储管理中的一个重要环节,传统的人工分拣方式不仅效率低下,而且容易出错。
随着科技的不断进步,智能化的货物分拣机器人凭借其高效、准确和灵活的特点,逐渐成为了自动化仓储的核心组成部分。
智能化货物分拣机器人通常配备了先进的传感器和视觉系统,能够对货物进行快速准确的识别和定位。
这些传感器可以包括激光雷达、摄像头、重量传感器等,它们能够收集货物的各种信息,如形状、大小、重量、颜色等,并将这些信息传输给机器人的控制系统进行处理。
视觉系统是货物分拣机器人的“眼睛”。
通过高清摄像头和图像处理技术,机器人可以清晰地看到货物的外观特征,并与预设的货物信息进行比对,从而准确判断货物的种类和属性。
这种视觉识别能力使得机器人能够在复杂的仓储环境中迅速找到目标货物,大大提高了分拣的准确性和效率。
为了实现高效的货物分拣,机器人还需要具备出色的移动能力和抓取能力。
在移动方面,常见的技术包括轮式移动、履带式移动和轨道式移动等。
轮式移动灵活便捷,适用于大多数仓储场景;履带式移动则在复杂地形和重载情况下表现出色;轨道式移动具有更高的稳定性和准确性,适合对精度要求较高的分拣任务。
抓取能力是货物分拣机器人的另一个关键特性。
机器人的抓取装置需要根据货物的形状、大小和重量进行设计。
常见的抓取方式有机械爪抓取、吸盘抓取和夹取等。
机械爪抓取适用于形状规则、重量较大的货物;吸盘抓取则适用于表面平整、重量较轻的货物;夹取方式则在抓取小型货物时较为常用。
在自动化仓储系统中,智能化货物分拣机器人并非孤立工作,而是与其他设备和系统紧密协作。
例如,它们需要与仓储管理系统进行数据交互,获取货物的分拣任务和相关信息。
同时,与输送线、货架等设备的协同配合也至关重要,以确保货物能够顺利地在仓储区域内流动和分拣。
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带有视觉识别模块的分拣机器人
作者:李德民王诗宇王嘉乐
来源:《知识文库》2018年第05期
传统的机器人分拣操作一般采用示教或离线编程方式,当机器人所处的工作环境发生改变时机器人很难即时作出相应的调整,为了使机器人具有更加智能化的功能,以阿童木并联机器人和工业智能相机为基础,组成一套带有视觉模块的机器人分拣系统。
这样的分拣系统结合了并联型机器人和视觉模块两个方面的优势,通过视觉模块智能的识别不同的对象,系统可以完成高速的分拣工作,显著提升了机器人对工作环境的适应能力,提高了工作效率。
同时,实验结果证明了该系统软硬件设计正确,分拣成功率高。
随着我们国家生产需求的不断增加,机器人越来越多的参与到各行各业的生产过程中来。
其中,对工件的分拣作业是当前生产过程中的一个重要环节,传统的机器人分拣,其动作和目标的摆放位置都需要根据程序预先严格的设定。
一旦机器人所处的环境有所改变,很容易导致抓取错误。
本文模拟工业生产中的分拣作业环境,引入视觉模块,用摄像机来模拟人类的视觉功能来对待测的对象进行识别分类,可以使分拣作业拥有更高的可靠性和灵活性,作业对象以及分拣工序可以随时随地的变换,也提高了工作的效率和机器人的智能化程度。
1机器人系统组成介绍
我们设计的机器人分拣系统主要由并联机器人、视觉模块、传送带装置以及分拣对象组成,结构如图1所示:
1.1并联机器人
相比于其他工业机器人,并联机器人占用较小的空间,其更具有高速度、高精度、灵活性等特点,更能适合苛刻的工业生产需求。
我们在实验中采用的是阿童木4轴并联型机器人,如图2所示,它能够完成空间中X、Y、Z方向的移动及角度的转动。
除了并联型机器人本体之外,机器人配套设施还包括机器人控制柜、控制编程器和驱动机器人各关节运动的伺服交流电机。
机器人末端执行机构为气动吸盘,用于吸附传送带上的分拣对象,完成抓取动作。
1.2 视觉模块
视觉模块我们采用康奈视公司的In-Sight7000型智能相机,如图3所示。
该视觉模块能够智能的识别出实验中不同种类的实验对象,以及采集各个实验对象的位置信息。
1.3网络交换机
实验中,我们使用一般的家用路由器来替代网络交换机。
视觉模块采集到的信息要通过局域网来络传递给机器人,因此我们要用到网络交换机来搭建局域网络,进而使各个模块间完成信息传输。
1.4 传送带及分拣对象
皮带输送机用来完成对分拣对象的输送,其工作长度约为1米,分拣对象为印有不同字母的立方体铅块,用以上装置来搭建一个可以模拟工业生产中分拣环节的实验环境。
2实验流程设计
如图4所示为整个实验环境,实验主要完成“识别—定位—抓取—放置”等一系列过程。
首先,不同种类的实验物块通过气缸的开合随机的散落在传送带上,视觉模块会判断视区域野内是否有待分拣的实验物块,当实验物块运行到相机的视野区域内时,视觉模块进行图像采集,采集分拣对象的位姿信息,计算机通过一定的程序算法对实验物块进行识别、计算,获取分拣对象的分类信息和坐标信息、旋转角度后,再传递给机器人,机器人根据视觉模块传回的信息,控制机器人末端执行机构(即吸盘)在合适的动作区域内进行跟踪和拾取操作,将不同种类的实验物块放置到分别指定的位置。
当料盘上的物块数量达到设定的数值时,气缸再次开启,将物块随机的散落在传送带上,重复上述的过程。
要实现上述过程,我们需要完成以下几个方面的工作:
2.1 相机标定
首先我们要保证视觉模块采集到的坐标信息是准确无误的,这就需要对相机进行标定工作。
由于镜头等硬件环境的原因,相机在采集图像的时候经常会产生一定的误差,标定即是对镜头的畸变进行校正的过程。
我们在实验中利用视觉模块自带的标定功能,使用棋盘格作为相机标定模板,完成对视觉模块的标定工作,如图5所示。
标定工作完成之后,视觉模块就可以对传送带上的实验对象进行信息的采集工作了,图6为视觉模块采集到的图像信息。
2.2 建立坐标关系
视觉模块拥有自己的坐标系统,机器人同样也具有自己的坐标系统,视觉模块采集到实验对象的数据信息后,要转换成机器人可以理解的坐标信息,因此我们需要建立视觉坐标系和机器人坐标系之间的对应关系,如图6所示:
其中,两个坐标系之间有如下式(1)的对应关系:
2.3机器人抓取
计算机将视觉模块采集到的数据信息转换成机器人可以理解的坐标信息后,传送给机器人,机器人的末端执行器根据获取的坐标信息移动到待抓取对象的上方,开启末端执行器上的气阀装置,将待抓取的实验对象牢牢地吸附在末端执行器上。
如图7所示:
2.4机器人放置
最后,我们要将不同种类的实验对象放置到预先设定好的不同区域。
首先设定好每一种类实验对象放置的初始位置,每放置一次沿Y方向一次减掉相应的距离,这样就可以保证两次放置不会发生位置重合的现象。
放置情况如图8所示:
3 软件设计
根据系统的作业需求,要在运动的传送带上准确的识别不同种类的分拣对象,实验中采用分别印有字母A至F的立方体块,如上图8所示,将它们分别抓取至相应的位置,因此在程序设计时要对6种立方体块进行判别,每种对象都包含一个循环体,下面以一种对象为例,将程序设计流程表示如下:
4实验结果及分析
经过对软硬件的调试,本实验顺利完成了对待分拣对象的分拣过程。
实验过程为预先在上位机上建立所有待抓取对象的模板,然后在传送带初始位置开始随意放置不同类型的待分拣对象,分拣作业要求将不同的分拣对象分别放置到相应的位置。
整个抓取过程,视觉系统通过规定好的数据通信格式向机器人发送传送带上目标对象的位姿信息。
机器人末端执行器上的气动吸盘根据坐标信息运动到气动目标物体上方,开启气阀对应的IO接口吸附目标物体,运动到预先定义好的坐标位置后关闭气阀,完成放置过程。
(作者单位:1.大连市第二十四中学2.中国科学院沈阳计算技术研究所)。