钩托板螺栓拆装机器人的视觉定位系统设计与研究

来源：机床与液压杂志2022年第21期北京时间：

作者：石建刚，任帅

单位：国能铁路装备有限责任公司包头车辆维修分公司；国能铁路装备有限责任公司包头车辆维修分公司

摘要：目前，铁路货车钩托板螺栓拆装均采用人工作业方式，存在作业强度大、安全隐患高、效率低以及拧紧扭矩难以控制等问题，迫切需要自动化和智能化装备。基于钩托板螺栓的拆装场景与工艺需求，研发一款移动式智能拆装机器人，替代人工实现螺栓的自动拆卸与紧固。设计螺栓的机器视觉定位系统，完成钩托板所有螺栓的自动定位。采用YOLOv5网络作为螺栓检测定位的模型，在自制的数据集上对网络进行训练，利用训练好的目标检测模型对钩托板螺栓进行实时定位，实现对机器人的伺服控制。在钩托板螺栓模拟实物平台上进行了螺栓的定位试验，试验结果表明：该方法能够高效、可靠实现螺栓的自动定位，对于不同表面状态的螺栓具有较强的鲁棒性。

关键词：钩托板螺栓;拆装机器人;视觉定位系统;YOLOv5

基金资助：北京市基金-教委联合资助项目编号（KZ202010009015）;北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金（L172001）；国家重点研发计划前沿科技创新专项资助项目(2019QY（Y）0402）