基于视觉定位与轨迹规划的机器人打磨工作站

来源：计算机集成制造系统杂志2021年第1期北京时间：

作者：万国扬, 王国峰, 李福东, 朱文俊

单位：1.大连海事大学船舶电气工程学院2.扬州大学信息学院3.南京工业大学信息学院

摘要：针对铸件打磨过程中的毛坯件定位困难、打磨轨迹示教工作繁琐等问题,结合工业机器人与机器视觉技术,设计并实现了从上件到打磨的机器人打磨工作站。首先,在有环境光干扰的情况下,使用模板匹配实现对毛坯工件的机器人定位引导与抓取上料工作。然后,使用边缘提取与轮廓拟合技术,在屏蔽微小毛刺干扰的情况下,完成了工件轮廓的位置测量与工件表面主要毛刺位置的判断。在此基础上,提出网格法实现了对工件表面主要毛刺的检测,并结合机器人的坐标转化方法,完成了机器人离线打磨轨迹的规划。系统完成了打磨过程中上料、打磨、下料全过程的自动化作业。实验数据表明,机器人打磨工作站具备上件抓取精度高,打磨工件质量一致性好等优点,并可替代3~4名人工实现打磨作业。

关键词：工业机器人,模板匹配,轨迹规划,机器视觉

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51609033);辽宁省自然科学基金资助项目(20180520005);辽宁省重点研发指导计划资助项目(2019JH8/10100100);大连市软科学研究计划资助项目(2019J11CY014);中央高校基本科研业务费专项基金资金资助项目(3132019005,3132019311)。