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基于3D视觉技术的机器人系统

2013-05-22 11:31
冷血の爱
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  机器人可以判断出图像的拍摄位置,因此能够识别物体所处的位置,然后判断其相应的尺寸、形状和质量;也可以根据图像和运算法则更改程序,例如,不同大小的零件可以采用不同的路径,零件A将在零件B应该落下的地方掉落。

  坐落在Mich州Lansing镇的ApturaMachineVisioning公司的总裁DavidDechow先生解释说:“带有视觉系统的机器人,最终将能够在任何方向上操纵任何类型的零件。”采用随机附带的摄像系统或遥控摄像机,可以获取一个物体的快速拍摄图像并找到该物体与机器人的相对位置。Ind州Ft.Wayne市GuideEngineering公司的控制工程师JeremyPennington先生说:“然后,该FANUC机器人可以利用这一位置数据来确定该物体所处的位置,无论将机器人移动到什么位置都可以实现。”

  3D视觉系统的应用

  3D视觉系统可以应用于很多领域,其中在容器中拣取零件、机床上的工件装卸以及包装和焊接领域中的应用已经取得了理想的成效。

  1.应用于容器中的零件拣取

  至今为止,机器人视觉系统主要应用于拣取容器中任意堆放的零件。达到这一目的需要满足三个基本要素:视觉系统、容器防碰撞以及防碰撞监测系统。需要视觉系统,这是毋庸置疑的事情,因为首先需要找到零件究竟在什么地方。然而,只依靠容器壁进行检测具有一定的局限性,因为机器人的手爪还将进一步深入到容器的底部,因此零件的拣取将会越来越困难。在容器中拣取零件所使用的造型方式完全能够理解零件的拣取工具、传感器和机械手臂本身的局限性。在这样的工作条件下,一旦当零件的位置被确定以后,机器人就开始进行自动运算,确定其是否真的能够从容器中拣取这一零件。第三个要素就是防碰撞检测。最终,机械手必然会触及到容器壁,因此它需要区分究竟是属于软接触还是硬接触,如果是硬接触可能会损坏机器人系统。

  Fanuc公司的Roney先生说:“我们应用机器人在容器中结构性和任意性拣取零件方面已获得了巨大成功。”所谓结构性拣取零件是指容器中的每一个零件都是正面朝上的,而任意性拣取零件是指零件在容器中是任意堆放的。Roney先生认为,后一种零件拣取方式更具有挑战性,但如果具备上述三大要素(视觉系统、容器防碰撞和防碰撞检测系统),那么一切皆可能实现。

  2.应用于机床上的工件装卸

  EllisonTechnologies公司的Burg先生说:“在许多应用领域中,在拣取零件以后,直接将其安装到机床上进行加工。在大部分情况下,该机床的夹具系统不允许机器人的零件安装位置出现任何差错。”因此,零件的精确就位对零件的夹紧系统来说是非常关键的。

  机器人能够确定图像拍摄的位置,因此能够识别物体所处的位置,然后对该物体的大小、类型和质量作出相应的判断。

  如果没有上述这些功能,那么机床将可能发生损失惨重的故障。因此,采用视觉技术有利于零件的正确定位。

  3.应用于包装领域

  视觉技术对包装应用领域也是十分关键的。例如食品往往需要通过输送机或滑块装置输送到食品拣取区域,因此不存在重复定位的问题。但事实上,由于食品处在不同的位上,因此需要有一个重新调整方向和拣取的过程,然后将其放入到包装箱中。而视觉系统能够帮助机器人找到相应的食品,并根据要求完成包装任务。

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