3D视觉定位和机器人引导技术在物料搬运和精密自动装配中的应用——段峰详解
机器人视觉引导与路径规划
机器人视觉引导与路径规划随着科技的快速发展，机器人技术在各行各业都得到了广泛应用。
机器人的视觉引导与路径规划是其中一个重要的应用领域。
本文将探讨机器人视觉引导与路径规划的原理、方法以及应用。
一、机器人视觉引导的原理与方法机器人视觉引导是指机器人通过摄像头等视觉传感器获取环境信息，根据这些信息来寻找、识别目标物体，并进行引导的过程。
机器人视觉引导的原理主要包括图像采集、图像处理和目标识别三个步骤。
首先，机器人通过摄像头等设备采集周围环境的图像信息。
然后，对这些图像进行处理，包括去噪、边缘检测、特征提取等操作，以提高图像的清晰度和目标的识别率。
最后，通过图像处理算法，机器人能够识别出目标物体，并进行相应的引导动作。
机器人视觉引导的方法有多种，常用的包括颜色识别、形状识别和特征点匹配等。
颜色识别是通过对目标物体的颜色进行分析和比较，来确定目标物体的位置和方向。
形状识别是通过对目标物体的形状进行分析和匹配，来确定目标物体的位置和姿态。
特征点匹配是通过对目标物体的特征点进行提取和匹配，来确定目标物体的位置和方向。
这些方法的选择取决于具体应用场景和机器人的需求。
二、机器人路径规划的原理与方法机器人路径规划是指机器人在给定环境和任意起始点与目标点之后，寻找一条最佳路径的过程。
机器人路径规划的原理主要包括环境建模、路径搜索和路径评估三个步骤。
首先，机器人需要对环境进行建模，将环境转化为机器人能够理解的数据结构，常用的建模方法有栅格地图和几何地图等。
然后，机器人在环境模型上进行路径搜索，根据搜索算法（如A*算法、Dijkstra算法等）寻找到一条满足要求的路径。
最后，机器人对路径进行评估，根据评估指标（如距离、能耗等）选择最佳路径。
机器人路径规划的方法有多种，常用的包括基于图搜索的方法、基于规划的方法和基于学习的方法等。
基于图搜索的方法包括A*算法、Dijkstra算法等，它们通过在环境模型中进行节点的扩展和更新，找到一条最优路径。
3D视觉定位和机器人引导技术在物料搬运和精密自动装配中的应用_段峰
大视野高精度定位
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
运动目标定位
跟随拍照 运动估计和实时补偿
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
谢 谢！
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
视觉系统和机器人坐标系校准
原点校准 坐标轴角度校准
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
3D信息获取
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
3D特征点
3维稳定性特征
锐边 圆形
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
2.5D 定位
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
3D 定位
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
机器人视觉引导
在二维、三维空间或四维空间内用视觉信 息控制机器人运动
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
视觉系统校准
单个相机参数校准
消除镜头光学误差 消除相机安装误差
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
多个相机参数校准
相互距离 相互角度 各自镜头参数
智能搬运设备视觉处理技术进展考核试卷
3.图像增强技术可以改善图像质量，提高视觉系统的准确性。（）
4.增加摄像头分辨率一定能提高智能搬运设备视觉系统的性能。（）
5.智能搬运设备视觉系统中的立体视觉技术不需要两个以上的摄像头。（）
6.机器学习算法在智能搬运设备视觉处理中不需要大量的标注数据进行训练。（）
8. ABCD
9. ABC
10. ABC
11. ABC
12. ABC
13. ABC
14. ABC
15. ABC
16. ABC
17. ABC
18. ABC
19. ABC
20. ABCD
三、填空题
1.深度学习
2.传感器
3.图像增强
4.光流法
5.图像分类
6.直方图均衡化
7.视差
8.三维重建
9.特征检测
10.红外照明
A.分辨率
B.对比度
C.频率
D.噪声
11.以下哪个不是深度学习在智能搬运设备视觉处理中的应用场景？（）
A.目标检测
B.姿态估计
C.光流法
D.轨迹预测
12.在智能搬运设备视觉系统中，哪种技术常用于减少运动模糊？（）
A.快门速度调整
B.增加ISO值
C.光圈调整
D.压缩图像数据
13.下列哪种方法不用于智能搬运设备的物体跟踪？（）
A.基于特征的配准
B.基于互信息的配准
C.基于模型的配准
D.基于语音的配准
14.以下哪些是智能搬运设备视觉系统中的深度估计方法？（）
A.单目视觉深度估计
B.双目视觉深度估计
C.结构光深度估计
D.语音辅助深度估计
毕业设计(论文)-基于机器人货物分拣系统设计[管理资料]
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安徽工商职业学院应用工程学院毕业设计题目：基于机器人货物分拣系统设计系别：应用工程学院专业：机电一体化班级：15机电2班姓名：学号：指导教师：日期：目录摘要 (4)第1章引言 (4)、现状及应用 (4) (5) (6) (7)第2章基于机器人货物分拣系统设计 (7) (7) (7) (8) (8) (9) (9) (9) (9) (10) (11) (11) (11) (12) (12)第3章设备的控制系统程序编写 (12) (12)TIA Portal软件的使用 (13)，插入并组态PLC (13) (14) (15) (15) (16) (18) (20)X_SIGHT软件程序的编写 (20) (22) (23) (23) (27)第4章触摸屏设计 (29)第5章总结 (31) (31) (31) (31)摘要当代科学技术发展的特点之一就是机械技术，电子技术和信息技术的结合，机器人就是这种结合的产物之一。
现代机器人都是由机械发展而来。
与传统的机器的区别在于，机器人有计算机控制系统，因而有一定的智能，人类可以编制动作程序，使它们完成各种不同的动作。
随着计算机技术和智能技术的发展，极大地促进了机器人研究水平的提高。
现在机器人已成为一个庞大的家族，科学家们为了满足不同用途和不同环境下作业的需要，把机器人设计成不同的结构和外形，以便让他们在特殊条件下出色地完成任务。
机器人成了人类最忠实可靠的朋友，在生产建设和科研工作中发挥着越来越大的作用。
搬运机器人不但能够代替人的某些功能，有时还能超过人的体力能力。
可以24小时甚至更长时间连续重复运转，还可以承受各种恶劣环境。
当机器人一点与其他传感器结合到一起后，它也不再是简简单单的机器设备了，比如与视觉搭配起来过后它就能实现和人一样的分辨物体、、、、、、、为了避免危险恶劣的工作环境导致的工伤事故和职业病，保护工人的身心安全，对一些特殊工种，工作量大、环境恶劣、危险性高、人类无法涉足的工作领域都可由工业机器人代替。
移动机器人自动输送装备与分拣技术
移动机器人自动输送装备与分拣技术1.带式输送机、链式输送机、辊筒输送机的特点及应用2.移动机器人自动分拣技术与装备的分类3.电子标签辅助拣货系统相关概念4.电子标签应用带式输送机带式输送机特点①输送能力大，效率高；②结构比较简单紧凑，动作单一，自身质量较轻，造价较低，受载均匀，速度稳定，工作过程中所消耗的功率变化不大；③输送距离可以较长，不仅单机长度较长，且可由多台单机组成更长距离的输送线路；④便于实现程序化控制和自动化操作；⑤输送带种类有橡胶带、纺织带、树脂带、钢带、金丝网带。
带式输送机应用带式输送机应用广泛，大量用于家电、电子、电器、机械、烟草、注塑、邮电、印刷、食品以及物件的组装、检测、调试、包装及运输等各行各业。
在物流输送设备中，带式输送机是最经济的输送设备。
带式输送机按其输送能力可分为重型带式输送机（如矿用带式输送机）和轻型带式输送机（如用在电子、塑料、食品、轻工、电器等行业中的输送机）。
链式输送机（链式/板式）链式输送机板式输送机广泛用于冶金、煤炭、化工、电力、机械制造及国民经济的其他工业部门。
它可沿水平或倾斜方向输送各种散状物料和成件物品。
板式输送机优点①适用范围广。
除黏度特别大的物料以外，一般固态物料和成件物均可用它输送。
②输送能力大。
特别是鳞板式输送机，一般称为双链有挡边波浪型板式输送机，其生产能力可高达1000t/h。
③牵引链的强度高，可用作长距离输送。
目前国内板式输送机的使用长度已达到1000m。
④输送线路布置灵活。
与带式输送机相比，板式输送机可在较大的倾角和较小的弯曲半径的条件下输送，因此布置的灵活性较大。
板式输送机的倾角可达30°～35°。
⑤在输送过程中可进行分类、干燥、冷却或装配等各种工艺加工。
⑥运行平稳可靠。
辊筒输送机辊筒输送机特点布置灵活，衔接方式简单紧凑，功能多样，输送平稳，定位精度高，结构简单，运行可靠，维护方便，经济节能等。
辊筒输送机应用辊筒输送机广泛应用于机械加工、冶金与建材、军事工业、化工与医药、轻工与食品、邮电以及现代物流配送中心的分拣作业。
机器人视觉导航的原理与自主定位技术
机器人视觉导航的原理与自主定位技术机器人的视觉导航是指通过视觉传感器获取周围环境信息，利用这些信息来确定机器人的位置和方向，并以此为基础进行导航和移动。
视觉导航是机器人在没有人为干预的情况下，自主感知环境并做出相应决策的重要能力。
一、机器人视觉导航的原理机器人视觉导航的原理主要包括图像获取、图像处理和地图构建三个关键步骤。
1. 图像获取图像获取是机器人视觉导航的第一步。
机器人通常配备了各种类型的相机或传感器，如全景相机、深度相机等。
这些相机和传感器可以从不同的角度和距离获取周围环境的图像信息。
2. 图像处理图像处理是机器人视觉导航的核心步骤。
机器人通过对获取到的图像进行处理，提取出关键的特征信息，如边缘、角点等。
同时，还可以利用计算机视觉算法，如目标检测、目标跟踪等，对图像进行进一步分析和识别，以实现环境感知和目标定位。
3. 地图构建地图构建是机器人视觉导航的最终目标。
通过对获取到的图像和环境信息进行处理和分析，机器人可以构建出一个精确的地图模型。
这个地图模型包含了环境的特征和结构信息，为机器人的导航和定位提供参考依据。
二、机器人自主定位技术机器人自主定位技术是机器人视觉导航的关键环节。
它通过视觉传感器获取到的环境信息，以及机器人自身的运动状态，来确定机器人在环境中的位置和姿态。
1. 视觉标记技术视觉标记技术是机器人自主定位的一种常用技术。
它通过在环境中设立一些特殊的标记，如二维码、条码等，机器人可以通过识别这些标记，进而确定自己的位置。
这种技术具有定位准确性高、实时性强等优点，但需要预先安装标记，对环境要求较高。
2. 视觉里程计技术视觉里程计技术是机器人自主定位的另一种常用技术。
它通过计算机视觉算法，分析相邻图像之间的位移和旋转，推导出机器人的运动轨迹。
通过累积这些位移和旋转信息，可以实现机器人的自主定位。
这种技术不依赖于特殊标记，适用于各种环境，但精度会随着时间的推移而逐渐累积误差。
3. 深度学习技术深度学习技术在机器人视觉导航中得到了广泛应用。
机械制造行业的机器人视觉引导技术
机械制造行业的机器人视觉引导技术机器人在现代制造业中发挥着越来越重要的作用，成为提高生产效率、减少劳动力成本的重要工具。
而机器人视觉引导技术作为机器人的一项关键技术，更是在各个领域得到广泛应用。
本文将介绍机械制造行业中机器人视觉引导技术的应用和发展。
一、机器人视觉引导技术的概念和定义机器人视觉引导技术是指通过摄像头、传感器等设备获取图像信息，并通过图像处理、特征识别等算法对图像进行分析和处理，从而引导机器人进行定位、识别、测量等操作的技术。
它可以帮助机器人实现准确定位、精确操作等功能，提高机器人的智能化水平，克服传统机器人只能进行简单重复任务的局限性。
二、机器人视觉引导技术在机械制造行业中的应用1. 零件识别和装配机器人视觉引导技术可以对零件进行识别和分类，根据产品规格进行准确装配。
通过摄像头获取零件图像，利用图像处理算法提取关键特征，确定零件的位置和姿态，并引导机器人进行自动装配。
这样可以提高装配的准确性和效率，并减少人工操作的成本。
2. 检测与质量控制利用机器人视觉引导技术，可以对产品进行自动检测和质量控制。
通过摄像头获取产品图像，对产品进行形状、尺寸、表面缺陷等方面的检测，并利用图像处理算法进行分析和判断。
在生产过程中，机器人可以根据检测结果进行分类、剔除次品产品，从而提高产品质量和减少不良品率。
3. 导航与定位在机械制造过程中，机器人需要进行精确定位和导航，以完成需要进行操作的工作。
机器人视觉引导技术通过对环境进行感知和分析，可以实现机器人的自主导航和定位。
通过识别地标或场景中的特征，机器人可以准确地确定自己的位置，并规划合适的行动路径，提高工作效率和安全性。
4. 手眼协调机器人视觉引导技术还可以实现机器人的手眼协调功能，在执行复杂任务时，机器人可以通过视觉引导实现手部和眼部的精确协调。
例如，在装配过程中，机器人可以通过视觉引导来确定零件的位置和姿态，然后调整手部的姿态和力度，实现精确的装配。
2021优选3D视觉定位和机器人引导技术在物料搬运和精密自动装配中的应用ppt
2D定位
2.5D 定位
3D 定位
机器人视觉引导
在二维、三维空间或四维空间内用视觉信 息控制机器人运动
应用实例
上料和下料
发动机缸体部件 车架部件 车身部件
搬运和装配
发动机装配 车轮装配 车门装配
视觉系统校准
单个相机参数校准
消除镜头光学误差 消除相机安装误差
多个相机参数校准
相互距离 相互角度 各自镜头参数
视觉系统和机器人特征点
3维稳定性特征
锐边 圆形
大视野高精度定位
运动目标定位
跟随拍照 运动估计和实时补偿
谢 谢！
11 、世界上最伟大的事，莫过于为理想而奋斗。 20 、每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。 6 、学会忘记，善忘是一件好事。 4 、地球上的任何一点离太阳都同样地遥远。 14 、做正确的事，再把事情做正确。 7 、如果圆规的两只脚都动，永远也画不出一个圆。 5 、面对抉择，目光要长远。只有目标正确，结果才会圆满。 8 、学者须要自信，既自信，怎生夺亦不得。 14 、只有爱，能使世界转得更圆;只有爱，能创造奇迹。能够看见别人的好，就会提升自己的好;能够说出别人的好，就会强化对方与自己要更好，爱是一切的原动力。 1 、就在这儿，一定要成功! 16 、在社会中获得成功的秘诀是要有一定的热忱和同情。 9 、时间是一味能治百病的良药。 8 、教育是人才的娘家，社会是人才的婆家。 17 、我们最值得自豪的不在于从不跌倒，而在于每次跌倒之后都爬起来。 3 、一个羞赧的失败比一个骄傲的成功还要高贵。 17 、“创”业，其实就是找别人想不到的，或做别人没做准确的事情。 8 、望洋兴叹的人，永远达不到成功的彼岸。 16 、真的好想在见你一面，哪怕是你的背面。 1 、想像，这是一种特质。没有它，一个人既不能成为诗人，也不能成为哲学家、有机智的人、有理性的生物，也就不成其为人。 19 、航海者虽然要比观望者冒风险，但是却有希望达到彼岸。 5 、沉舟侧畔千帆过，病树前头万木春。 19 、不要把过去的事全让人知道，尊敬不喜欢你的人。 1 、一个人对社会的价值，首先取决于他的情感、思想和行动，对增进人类利益有多大作用。 19 、有一种人只做两件事：你成功了，他妒嫉你;你失败了，他笑话你。
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应用实例
上料和下料
发动机缸体部件 车架部件 车身部件
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
搬运和装配
发动机装配 车轮装配 车门装配
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
视觉系统校准
2.5D 定位
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
3D 定位
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
机器人视觉引导
在二维、三维空间或四维空间内用视觉信 息控制机器人运动
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
大视野高精度定位
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
运动目标定位
跟随拍照 运动估计和实时补偿
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
谢 谢！
单个相机参数校准
消除镜头光学误差 消除相机安装误差
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
多个相机参数校准
相互距离 相互角度 各自镜头参数
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision GuidSYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
3D视觉定位和机器人引导技术 在物料搬运和精密自动装配中的应用
嘉 铭工 业 段峰
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
视觉定位
2D定位
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
原点校准 坐标轴角度校准
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
3D信息获取
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance
3D特征点
3维稳定性特征
锐边 圆形
2012 SYMPOSIUM 3D Location & Vision Guidance