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基于视觉的工业机器人是近年来自动化行业的热点,随着计算机技术和自动化控制技术的快速发展,带视觉的工业机器人在自动化生产线中占有越来越多的份额。工件搬运与装配是工业机器人应用最广的领域之一,对于越来越高的人力劳动力成本,简单枯燥的手工搬运和装配工件工作更显效益低下,对工件的自动检测、机器人完成作业,机器视觉正成为一种提高生产效率和保障产品质量的关键技术。本文针对上述问题,本文以三菱SCARA机器人为研究对象,对机器人基于视觉定位的核心问题进行了研究,分别研究了机器人对静止目标的定位抓取和传送带上运动目标的识别与跟随,将机器人传送带跟随技术应用到装配工序,实现对流水线上不间断进给的工件完成准确装配,符合企业的产能需求,有效提高了企业生产效率。主要的研究工作和成果如下:(1)针对本文需要完成的功能要求对基于视觉的SCARA机器人跟随定位装配系统进行总体设计,提出了系统的工作原理及流程并搭建了实验平台。(2)应用基于透视模型的线性标定理论对相机进行建模,研究了系统的传送带模型,通过理论推导获得视觉定位系统中传送带与SCARA机器人及视觉相机三者之间的位置转换关系,完成了相机和传送带标定;研究了与视觉定位系统相关的SCARA机器人正运动学和逆运动学问题。(3)对文本研究的目标工件提出了针对性图像处理算法,在图像预处理的基础上提出了利用模板匹配和霍夫变换检测圆与直线的算法进行识别定位,采用National Instruments Vision Assistant获取胶帽和铅酸电池盖的位姿信息。针对目标工件在传送带上的直线运动特点,采用编码器脉冲反馈位置的方式,提出对流水线上目标工件的不遗漏拍摄并判别剔除同一工件重复识别情况的跟随过程算法。(4)采用LABVIEW对集成控制系统进行软件开发,基于MELFA BASIC V语言对机器人进行编程和运动轨迹规划,将基于视觉的SCARA机器人跟随定位装配系统的研究成果应用于所搭建的实验平台,实现对静态目标定位抓取和传送带上运动目标定位及跟随装配,通过实验验证了理论分析、标定结果和控制方法的正确性以及系统定位精度可行性和装配效率的有效性。