摘要：近年來，科學技術迅猛發(fā)展，機器人技術隨之取得長足進步。在視覺技術方面，人們對其關注與重視程度不斷提高，賦予機器人多種功能，在多種領域中充分應用了機器視覺技術，主要包括食品包裝和醫(yī)藥生產(chǎn)等等，筆者分析了機器人分揀技術以及攝像機標定。

　　關鍵詞：機器視覺,工業(yè)機器人,分揀技術

　　不同國家對智能工業(yè)機器人的技術研究經(jīng)歷了幾十年的時間，不過，其中還是存在著比較多的技術難點。比如，環(huán)境復雜度高、技術保密性導致科研成果無法實現(xiàn)共享等等。

　　1基于機器視覺的工業(yè)機器人分揀系統(tǒng)

　　1.1工業(yè)機器人分揀系統(tǒng)的構成

　　在本文中，將RH6通用工業(yè)機器人作為模型，構建了基于機器視覺的工業(yè)機器人分揀系統(tǒng)。從機器人的角度來說，能夠劃分分揀系統(tǒng)，使其成為不同的單元，包括工作平臺、攝像平臺以及機械手抓等[1]。在工作平臺單元中，有兩部分內(nèi)容，分別是工件放置臺和工件分揀放置槽位。某一工件放置平臺為黑色，它發(fā)揮著極其重要的作用，在顏色方面，有利于區(qū)別于金屬幾何工件，促使算法得以實現(xiàn)。

　　在完成工件分揀之后，將其分類放置到工件放置槽中。在攝像機平臺單元中，其組成部分主要有三方面，分別是MV-VE078SM攝像機、攝像機支架和光源。在支架上懸掛著單目攝像機，其作用和功能比較突出，主要作用是獲取試驗臺上的工件視頻圖像。在光源方面，充分應用白色LED面式光源，為數(shù)碼相機提供一定幫助，發(fā)揮著輔助性作用，可以將光源提供給數(shù)碼相機，在工件上，對其進行固定，并且工件自身有一定的陰影，通過這一操作將其覆蓋。支架有重要作用，即固定數(shù)碼相機、光源，能夠對其高度進行調(diào)節(jié)，并且有刻度，在此條件下，能夠較為方便地獲知相機和臺面的距離。

　　視覺分揀單元的構成主要包括兩個部分，分別是PC機和視覺軟件。從功能角度來說，充分應用視覺系統(tǒng)，能夠完成攝像機視頻的排序，有效了解目標種類，計算好工件質心以及擺放方向。同時，圖像坐標系、物體坐標系相聯(lián)系，將這一關系作為重要依據(jù)，完成兩項內(nèi)容的計算，分別為目標方向、位置，傳輸信息，使其進入控制柜中[2]。

　　RC控制單元的構成部分包括三項，分別為示教盒、控制柜以及RC控制器。每一項構成部分都具有重要作用，首先是示教盒，針對機器人初步設置相應參數(shù)，并且發(fā)揮重要控制作用，有效確定其位置。其次是控制柜，它與計算機息息相關，兩者相連，接收計算機數(shù)據(jù)，同時，對機器人進行有效控制，使其做指定動作，承擔起分析參數(shù)的職責。機械手抓包括兩項內(nèi)容，分別為機械臂、抓手。

　　機械臂的主要作用是，針對電機，通過控制器完成相關動作。此外，抓手的作用也不容忽視，主要是分揀抓取等。為了為算法提供相應便利，對分揀系統(tǒng)提出了相應要求。其一，在形狀方面，工件大多都是幾何形狀，本文所研究的只是這部分工件。其二，在抓取工件方面，可以為工業(yè)機器人提供便利，與此同時，在機械臂抓取過程中，為有效防止其發(fā)生碰撞，必須有效處理相鄰幾何工件，將其分散放置[3]。其三，驗證算法較為可靠，并且準確度高，部分工件的幾何形狀相同，對于這些工件，在放置時，不可集中在一起，需要分散放置在幾處。

　　1.2分揀實現(xiàn)過程

　　應用MV-VE078SM攝像機，在此過程中將工件放置臺上的待分揀幾何工件的圖像序列采集到PC機中，在PC機中有著視覺處理軟件，可自動識別圓形、三角形和矩形等常規(guī)形狀，并且分析相關形狀特征。

　　分揀流程主要包括四部分。其一，圖像預處理。其所承擔的職責是，處理所采集的圖像，操作時會干擾圖像。其二，完成目標提取。Canny算子的應用較為必要，完成其二值化，該操作有其重要目的，主要是從背景圖像中提取出目標圖像。其三，單一目標分析。規(guī)則的幾何工件是其重要目標，正是因為如此，如果只是將角點監(jiān)測作為依靠，將無法測出圓形，所以，需要充分應用Hough圓檢測，發(fā)揮其輔助作用。其四，依據(jù)不同類型進行抓取。針對各單一工件，了解與掌握其目標特征，抓取其參數(shù)，包括中心以及長短軸。通過CAN總線將特征信息發(fā)送到機器人控制柜的RC中，并且通過RC控制工件機器人進行分揀。

　　2攝像機標定

　　(1)攝像機標定有其重要目的，即促進空間坐標系轉變，使其變?yōu)閳D像坐標系。在不同方向不同標定板，各個標定點位于其上，對其像素進行采集，與之相對的世界坐標的獲取也極為重要，然后，充分應用變換關系，在此過程中，兩個坐標對應關系的構建，從中獲得二維圖像對應世界坐標系的三維信息，由此充分應用攝像機實現(xiàn)標定[4]。

　　(2)在攝像機中，標定人機交互界面實現(xiàn)的功能包括三個方面的內(nèi)容。

　　其一，針對輸入圖像來說，判斷其能否滿足期盼模式。在標定準確性方面，攝像機拍攝模板圖像的準確性發(fā)揮著極其重要的作用，在很大程度上對其具有決定作用，假如模板是不準確的，標定是絕對不會成功的[5]。

　　其二，攝像機內(nèi)參數(shù)。在此之中，該參數(shù)為攝像機固有參數(shù)，攝像機的外參數(shù)是其環(huán)境參數(shù)。

　　其三，系統(tǒng)誤差。在觀察系統(tǒng)誤差的過程中，顯示出標定系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)流程包括以下幾方面，第一步需要將棋盤參數(shù)輸入其中，主要包括行和列的角點以及每個方塊的長度和寬度。第二步是將拍攝好的不同方向的標定板輸入視覺圖像處理軟件中。

　　系統(tǒng)的自動性較強，能夠對是否符合標準進行自動檢測。當與相關標準不符時，需要在第一時間通知用戶，然后用戶將提示信息作為重要依據(jù)和參照，重新進行采樣。在經(jīng)過一系列操作之后，保證其與其標準相符，在此基礎上，提取角點坐標，完成繪制工作，并且觀察是否理想。進而提取角點坐標，保證其精確度，求取攝像機中的內(nèi)參數(shù)和外參數(shù)。

　　3結語

　　通過對基于機器視覺的工業(yè)機器人分揀技術的研究，從中發(fā)現(xiàn)，要實現(xiàn)視覺技術與工業(yè)機器人的融合，考慮算法速度極其必要。在實際應用中，應用算法技術指標有著較大難度，要實現(xiàn)該目標，需要相應考慮多方面的因素，主要包括生產(chǎn)線迸濺和粉塵等帶來的影響等等。因此，還需進一步完善識別功能。

　　參考文獻

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　　[2]王詩宇,林滸,孫一蘭,等.基于機器視覺的機器人分揀系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].組合機床與自動化加工技術,2017(3):125-129,133.

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　　[5]牟海榮.基于機器視覺的工業(yè)機器人分揀技術研究[J].科技創(chuàng)新與應用,2014(16):55.

　　人工智能方向期刊推薦：《機器人技術與應用》(雙月刊)1988年創(chuàng)刊，是公開發(fā)行的科技刊物，國際機器人聯(lián)合會會員單位，在國內(nèi)自動化領域享有很高的聲譽，國外亦有一定的影響。本刊主要報道工業(yè)自動化和機器人領域的相關理論、技術與應用等方面的最新進展情況，涵蓋面廣，集知識性與趣味性于一體，具有很強的技術性和可讀性。