基于視覺信息的工業機器人搬運系統研究

李洪濤，張明柱，賈曉敏

(1. 河南科技大學機電工程學院，河南洛陽471003;2. 鄭州交通職業學院，河南鄭州450062)

0 前言

自20 世紀60年代美國研制出世界上第一臺工業機器人以來，機器人技術及其產品已成為柔性制造系統(Flexible Manufacture System)、自動化工廠(Automatic Factory)、計算機集成制造系統(Computer Integrated Manufacturing System)的自動化工具［1－9］。近幾年來，工業機器人已獲得日益廣泛的應用，隨著成組裝運的快速發展，向貨板上裝貨操作呈現出自動化的發展趨勢，于是人們研制出搬運機器人來完成紙箱、油桶、罐頭盒等物品搬運與堆放等操作。機器人自動搬運系統可以根據用戶的不同要求配備不同的手爪(例如機械手爪、電磁吸盤、真空吸盤等)，可以實現對各種工件的拾取搬運以及對零部件的放置和裝配，不但定位精確、工作節拍可調、工作空間大，而且性能優良、運行平穩、維修方便。

在機器人對工件進行拾取搬運以及對零部件放置、裝配過程中，操作位置的精確度直接影響機器人的工作質量及效率。為解決機器人在工作過程中出現位置偏差的問題，本文作者以目前應用較多的MOTOMAN-SV3X 輕型機器人為例，研究具有視覺定位及位置調整功能的機器人搬運系統。該系統在機器人執行末端安裝真空吸盤，特別適用于對體積小、不易夾持的零部件(例如集成塊、玻璃等)進行拾取、放置及裝配，該系統也可以直接移植到具有相同自由度布局的機器人。

1 系統組成

基于視覺信息的機器人搬運系統由機器人、攝像頭、圖像采集、圖像處理系統、搬運系統、工作臺A、工作臺B 以及被搬運工件組成，其搬運系統工作原理示意圖如圖1 所示［10］。……