機器人裝配中的視覺引導定位技術分析

袁文禮

文章編號：2095-6835（2017）10-0055-01

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

關鍵詞：機器人裝配；視覺引導定位；花鍵套；花鍵對準

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.055

花鍵是機器人裝配中的重要組成部分，視覺引導定位技術的運用對機器人花鍵裝配的要求更高。為滿足這一發展要求，本文主要對機器人裝配中視覺引導定位技術展開全面的分析。

1 視覺引導定位技術概述

在科學技術飛速發展的過程中，機器人視覺引導定位技術的發展也極為迅速，并被廣泛應用于機器人工業制造中，提升了機器人抓取、放置動作的準確性。以往機器人在抓取、放置的過程中，由于缺乏準確的定位系統，機器人抓取、放置經常出現誤差。而視覺引導定位技術的應用在很大程度上提升了機器人抓取、放置的準確度。

所有視覺引導定位技術主要是通過視覺系統實時了解具體的工作環境，并根據環境的變化對動作進行相應的調整，從而保證任務的正確完成。理想的視覺引導定位技術主要是在視覺的基礎上，通過對物體的觀察，掌握物體的大致方位。在抓取的過程中，機器人會一邊運動一邊觀察手與物體之間的偏差，并將其作為調整方向的參考數據，逐漸調整手的運動方向，從而準確抓住物體。從實際來看，這樣會大大增加機器人的運動量。因此，在對視覺引導定位技術的進一步研究中發現，可以通過一次性對環境中物體的空間位置進行詳細的描述，并將其作為依據引導機器人直接完成相應的動作，相比于理想的視覺引導定位技術，可以減少機器人的運動量。當然，這項技術應用的前提是機器人所應用的視覺系統能夠準確地對空間環境中的物體進行定位，反映出物體的三維，這樣才能實現機器人的準確操作。

2 視覺引導定位技術分析

2.1 機器人裝配中花鍵套花鍵的提取

花鍵套是機器人裝配中的重要組成部分，裝配過程中需重點考慮花鍵的提取，尤其是對區域生長的花鍵提取，必須予以重視。通常，區域生產主要依據是屬于同一個軀體區域的像素具有相似的性質，應根據其特性對該區域內的像素點進行聚集，并實現對區域的分割。首先應選取分離區域的一個或一系列像素點作為分離生長的原始點，再結合區域的實際情況制訂一個判別準則，并判斷初始點一定范圍內的點，以及將其中滿足條件的點進行標記；結合新標記點的實際情況，對其附近點制訂相應的判別準則，并以此判斷，再將滿足條件的點進行標記。經過多次重復執行這種操作，實現在原始種子的基礎上生長出相似的區域。

2.2 機器人裝配中花鍵立體測量技術

花鍵關鍵點的確定是機器人裝配中花鍵立體測量技術的關鍵要素，由于機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，不僅會影響到機器人的正常裝配，同時還會影響機器人的正常使用，因此，應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行的，而且在測量過程中應重點對圓心點進行分析。對于圓心來說，應滿足以下條件：要求圓上的點到該圓心點的最小像素距離取得最大值；相反，或者要求圓上的點到該圓心點的最大像素距離取得最小值。如果區域生長中花鍵區域提取較為完整的畫，應依據“圓上的點到圓心最大像素距離取得最小值”的原則對其進行計算，保證測量的有效性和準確性。

2.3 機器人裝配中花鍵對準檢測技術

結合以上分析了解到，如果花鍵不能很好地對準，會影響到機器人抓取、放置的準確性，也不利于機器人的穩定運行，因此，在機器人裝配中運用視覺引導定位技術時，應對花鍵對準進行檢測，為機器人的順利裝配及可靠運行夯實基礎。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暗區。這就需要對花鍵套和花鍵軸進行很好的區分，而分析對準間隙的變化情況，則是明確間隙和對準程度關系的關鍵性因素。如果對準存在間隙，會在一定程度上影響機器人的裝配效果，如圖1所示。從圖1中不難發現，花鍵軸與花鍵套之間存在一定的間隙。當發現花鍵軸與花鍵套對準存在間隙時，則需要對花鍵的間隙進行檢測，并依據間隙的特征變化重新調整花鍵，使間隙區域逐漸縮小，之后逐漸對準，使間隙消失，完成花鍵套與花鍵軸之間的對準，從而保證花鍵與花鍵套之間的吻合，為機器人裝配提供可靠的保障，利于發揮視覺引導定位技術的作用，提升機器人抓取和放置的準確性。

3 總結

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

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕