【摘 要】
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在包装制造行业中,机械手臂的出现极大提高了包装制作效率,将工人从枯燥、繁杂的工序中解放出来,但目前在天地盖制作纸盒与裱纸贴合的过程中,仍需人工操作将成型的纸盒放置到传送带,导致流水线作业的效率大大降低,而且人工摆位的精度也存在误差高的问题。为解决包装制造业中天地纸盒的智能定位与装配问题,加速包装行业智能自动化进程,本文重点研究采用机器视觉做引导的裱糊线机器人系统所涉及的视觉定位技术。主要进行的研究
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在包装制造行业中,机械手臂的出现极大提高了包装制作效率,将工人从枯燥、繁杂的工序中解放出来,但目前在天地盖制作纸盒与裱纸贴合的过程中,仍需人工操作将成型的纸盒放置到传送带,导致流水线作业的效率大大降低,而且人工摆位的精度也存在误差高的问题。为解决包装制造业中天地纸盒的智能定位与装配问题,加速包装行业智能自动化进程,本文重点研究采用机器视觉做引导的裱糊线机器人系统所涉及的视觉定位技术。主要进行的研究工作如下:（1）在裱糊线机器人系统相机标定与传送带标定中,考虑了由于相机畸变、相机安装角度以及光线等外部因素的影响,使纸板轮廓的图像像素值会发生偏差。本文所提的标定方法从成功率、速度、精度等方面有效提高了系统的性能,能够适应于更多的实际应用场景。（2）针对传统图像边缘提取算法轮廓丢失且存在假边缘的情况,本文运用混合蛙跳算法优化Canny算子边缘检测对裱纸边缘进行提取。利用OTSU作为混合蛙跳算法适应度函数,再使用混合蛙跳算法更新策略对其阈值进行优化,寻找到边界提取最优阈值,利用该阈值作为Canny算子设定最优阈值进行边缘提取,并对噪声有一定抑制。最后,利用霍夫（Hough）变换算法从裱纸的边缘信息中提取角点坐标和偏角。（3）针对视觉检测系统和机器人运动控制系统进行模块化研究,采用杜塞智能有限公司生产的裱糊线机器人进行实际操作实验,为实现裱糊线机器人各模块协调工作,在硬件设计过程中主要涉及裱糊线机器人运动控制模块的硬件选型分析,软件模块主要涉及软件实现平台的选取,视觉伺服软件的分析工作。通过实验验证所做工作的有效性,提高了裱糊线机器人的贴合精度。本文测试算法盒体与裱纸的贴合误差在0.25mm至0.86mm之间,平均误差为0.58mm,能够满足客户对于中心点平均误差1mm,偏转角平均误差1秒的需求。
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