【摘 要】
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自从改革开放以来,我国的综合国力显著增强,国际地位日益提高,经济水平快速发展。我国已经一跃成为全球第一的制造业大国,但还不是制造业强国。随着“中国制造2025”战略的实施,传统制造行业与电子信息技术的结合将会是未来科技的主导方向。本文选用制造业中的复杂铸件作为研究对象,研发可以实现识别、定位、打磨的智能打磨系统。该系统通过工业相机拍摄铸件图片,经过计算机图像处理将铸件的位姿和边缘轮廓信息传递给上位
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自从改革开放以来,我国的综合国力显著增强,国际地位日益提高,经济水平快速发展。我国已经一跃成为全球第一的制造业大国,但还不是制造业强国。随着“中国制造2025”战略的实施,传统制造行业与电子信息技术的结合将会是未来科技的主导方向。本文选用制造业中的复杂铸件作为研究对象,研发可以实现识别、定位、打磨的智能打磨系统。该系统通过工业相机拍摄铸件图片,经过计算机图像处理将铸件的位姿和边缘轮廓信息传递给上位机,上位机进行坐标系转换后反馈给机械臂,根据铸件装夹位置引导机械臂自适应修改打磨路径来完成对铸件的毛刺打磨试验。由于试验场所光照条件良好,考虑到该系统中的各个设备安装后不能相互干涉影响,且能实现机械臂控制器和上位机之间的通讯协议。试验采用眼在手外的方式,结合Py Charm编辑器、Open CV视觉库,在PC端上编写对应的上位机控制程序。首先对需要打磨的铸件进行原始图像的采集和预处理分析,选取出ROI区域,采用滤波减少图像的噪音干扰并对目标轮廓进行图像增强,利用基于模板匹配的识别定位算法来完成目标需求。然后进行相机标定和手眼标定来确定相机的内外参和相机相对于机械臂末端执行机构的空间位置关系,通过RANSAC算法拟合出打磨轨迹并结合人工示教,进行试运行来验证标定的精确性。最后利用Socket通信建立ABB工业机器人和上位机之间的通信方式,对每一个铸件位置进行拍摄,将数据由上位机通过Socket通信发送给控制柜进行实时打磨路径的更改,完成铸件的打磨试验。本论文所研究的机械臂智能系统在打磨铸件精度、图像匹配识别率和运行时间这三个方面均满足技术要求。
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