智能机器人视觉传感器的技术和应用.docx

《智能机器人视觉传感器的技术和应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《智能机器人视觉传感器的技术和应用.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、智能机器人视觉传感器的技术和应用 机器人库 导语：机器人成为最热门的话题之一，也是很多媒体一直关注的焦点，如今，很多人会讲，机器人是我们的将来。一系列机器人进入制造业。 机器人视觉传感器详解 一种新型的工业机器人已经走到行业的前沿，他们的主要特点是可以平安地协助人类工作。在网上有很多人议论它们，但你认真理解过它吗？ 在2020年，很多人爱它们只是处于好奇心。在2021年，机器人被视为时尚。但在2021年，一大批竞争对手开场了他们的机器人时代，并进入了人工智能战场。 机器人成为最热门的话题之一，也是很多媒体一直关注的焦点，如今，很多人会讲，机器人是我们的将来。一系列机器人进入制造业。 关于机器人

2、视觉传感器 传感技术是现金机器人的三大要素感悟、决策和动作之一，工业机器人根据完成的任务不同，配置的传感器类型和规格也不同。通常根据用处的不同，机器人传感器可以分为两大类：用于检测机器人自身状态的内部传感器和用于检测机器人相关环境参数的外部传感器。 今天共享的内容是，机器人外部传感器中的视觉传感器，也就是机器人的“眼镜。 机器人有“眼睛，这对于我们来讲，是非常重要的。人类从外界获得的东西大多数是由眼镜得到的，人类视觉细胞的数目是人类听觉细胞数目的三千多倍，是皮肤感觉细胞的100多倍。假如要赋予机器人较高级的智能，机器人必须通过视觉系统更多的获取四周世界的信息。 例：机器人视觉的典型应用： 焊接

3、机器人用视觉系统进展作业定位 视觉系统导引机器人进展喷涂作业 搬运机器人用视觉系统导引电磁吸盘抓取工件 图：机器人焊接 机器人的视觉必须能理解三维空间的信息，即机器人的视觉与文字识别或图像识别是有区别的，需要进展三维图像的处理。 由于视觉传感器只能得到二维图像，从不同角度上看同一物体，得到的图像也不同；光源的位置不同，得到的图像的明暗程度与分布也不同。 为此，人们采取了很多措施来解决这个问题，并且为了减轻视觉系统的负担，尽可能地完善外部环境条件，加强视觉系统本身的功能和使用较好的方法进展信息处理。 1、视频摄像头 2、光电转换器件 CCD传感器、MOS图像传感器 3、PSD传感器 4、外形识外

4、传感器 5、工业机器人视觉系统 工业机器人视觉系统的根本原理、利用视觉识别抓取工件的工业机器人系统 机器人的“眼睛实际上“看不到任何东西。只是机器人被嵌入了视觉传感器。可以扫描四周环境，判定是否有障碍物。碰到人类或者障碍物的时候机器人可以减速或者停顿。 随着越来越多的机器人进入工厂车间，它的平安问题仍然是一个主要关注问题。机器人和平安相辅相成。你不能在没有减轻伤害风险的情况下进展人机协作。 假如您的机器人正在操纵锋利的对象，那么在没有采取保护性平安措施的情况下，其旁边有一个人是不平安的。另一种情况是机器人是否正在处理重物，假如物体掉落或者以特定速度成为射弹，那么会造成伤害。 为了让人们在这些机

5、器人四周感到平安，我们需要理解机器人接下来要做什么。 低本钱，自动化是真正的机器人。工厂通过添加机器人，使工厂可以以一样数目的人实现更高的产出，以最低的本钱，到达最高的消费效率。 结合机器人与自主挪动机器人，增强现实，可穿着设备和其他先进技术，以装备智能，数字化工厂，你有一个娱乐的前进的自动化制造的将来。 将来，机器人将与人类团队携手合作，共同进步效率和消费力。 智能视觉传感器的技术和应用 视觉传感技术是传感技术七大类中的一个，视觉传感器是指：通过对摄像机拍摄到的图像进展图像处理，来计算对象物的特征量面积、重心、长度、位置等，并输出数据和判定结果的传感器。 一、视觉传感器概述 视觉传感技术是传

6、感技术七大类中的一个，视觉传感器是指：通过对摄像机拍摄到的图像进展图像处理，来计算对象物的特征量面积、重心、长度、位置等，并输出数据和判定结果的传感器。 二、分类 1、3D视觉传感技术 3D视觉传感用具有广泛的用处，比方多媒体手机、网络摄像、数码相机、机器人视觉导航、汽车平安系统、生物医学像素分析、人机界面、虚拟现实、监控、工业检测、无线远间隔 传感、显微镜技术、天文观察、海洋自主导航、科学仪器等等。这些不同的应用均是基于3D视觉图像传感器技术。十分是3D影像技术在工业控制、汽车自主导航中具有急迫的应用。 2、智能视觉传感技术 智能视觉传感技术下的智能视觉传感器也称智能相机，是近年来机器视觉领

7、域开展最快的一项新技术。智能相机是一个兼具图像收集、图像处理和信息传递功能的小型机器视觉系统，是一种嵌入式计算机视觉系统。它将图像传感器、数字处理器、通讯模块和其他外设集成到一个单一的相机内，由于这种一体化的设计，可降低系统的复杂度，并进步可靠性。同时系统尺寸大大缩小，拓宽了视觉技术的应用领域。 智能视觉传感器的易学、易用、易维护、安装方便，可在短期内构建起可靠而有效的视觉检测系统等优点使得这项技术得到飞速的开展。 三、视觉传感技术的实现根底 视觉传感器的图像收集单元主要由CCD/CMOS像机、光学系统、照明系统和图像收集卡组成，将光学影像转换成数字图像，传递给图像处理单元。通常使用的图像传感

8、器件主要有CCD图像传感器和CMOS图像传感器两种。下面将介绍两种传感器的实现原理及优缺点。 四、视觉传感技术的应用 1、汽车车身视觉检测系统 车身成型是汽车制造的关键工序之一，对车身的各项指标要求严格，需对车身进展100%的检测。传统的车身检测方法是利用三坐标测量机，其操纵复杂，速度慢，工期长，只能进展抽检。 通常，车身的关键尺寸主要是挡风玻璃尺寸、车门安装处棱边位置、定位孔位置等。因此视觉传感器分布于这些位置附近，测量其相应的棱边、孔、外表的空间位置尺寸。在消费线上设计测量工位，车身定位后，置于一框架内，框架由纵横分布的金属柱、杆构成，可根据需要在框架上灵敏安装视觉传感器。根据测量点的数目

9、可安装相应数目的视觉传感器，通常情况下每个视觉传感器测量一个被测点，根据不同形式的传感器包括双目立体视觉传感器、轮廓传感器等多种类型。 测量系统工作经过为：由消费线运送车身到测量工位进展准确定位，然后传感器按要求顺序开场工作，计算机收集检测点图像并进展处理，计算出被测点的空间三维坐标，计算值与标准值比对，得出检测结果，并将车身送出测量工位。 2、钢管直线度、截面尺寸在线视觉测量系统 在工业消费中，无缝钢管是一类重要的工业产品，而它的质量参数那么是制造的重要数据，其中钢管的直线度及截面积是主要的几何参数，是控制无缝钢管制造质量的关键，但由于以下原因使得参数的测量成为难题：1、无缝钢管采取非接触式

10、测量，且制造现场环境恶劣；2、无缝钢管的空间尺寸大，这也要求检测系统具备很大的测量空间。视觉传感技术的出现解决了上述问题，视觉传感技术采用的是非接触式测量且测量范围大。 测量系统由多个构造光传感器组成，传感器上构造光投射器投射的光平面和被测钢管相交，得到钢管截面圆周上的局部圆弧，传感器测量局部圆弧在空间中的位置。系统中每一个传感器实现一个截面上局部圆弧的测量，通过适当的数学方法，由圆弧拟合得到截面尺寸和截面圆心的空间位置，由截面圆心分布的空间包络，得到直线度参数。测量系统在计算机的控制下，可在数秒内完成测量，知足实时性要求。 3、三维形貌视觉测量 在三维形貌数字化测量技术是逆向工程和产品数字化

11、设计、治理及制造的根底支撑技术。它所实现三维形貌数字化测量的机理是将视觉非接触、快速测量和最新的高分辨力数字成像技术相结合。由于所测量的物体多是大型、具有复杂外表的物体，测量通常分为部分三维信息获取和整体拼接两局部，先利用视觉扫描传感器对被测形貌各个部分区域进展测量，再采用拼接技术将各局部形貌进展拼接最终得到完好图像。 这项传感器的视觉扫描测头采用局域双目立体视觉测量原理设计。形貌整体拼接本质上是将所收集到的数据放到公共坐标上，这样就能得到整体的数据描绘。通过高分辨率数码相机从测量空间的上方以不同的角度和位置对被测量进展数据采集，运用光束定向交汇平差原理得到控制点空间坐标并建立全局坐标系，最后

12、通过各个坐标系进展关联、转换，完成数据拼接。 五、总结 视觉源于生物界获取外部环境信息的一种方式，是自然界生物获取信息的最有效手段，是生物智能的核心组成之一。人类80%的信息都是依靠视觉获取的，基于这一启发研究人员开场为机械安装“眼睛使得机器跟人类一样通过“看获取外界信息，由此诞生了一门新兴学科计算机视觉，人们通过对生物视觉系统的研究进而模拟制作机器视觉系统，尽管与人类视觉系统相差很大，但是这对传感器技术而言是打破性的进步。视觉传感器技术的本质就是图像处理技术，通过截取物体外表的信号绘制成图像进而呈如今研究人员的眼前。视觉传感技术的出现解决了其他传感器因场地大小限制或者检测设备庞大而无法操纵的问题，由此广受工业制造界的欢送。