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机械制造及其自动化
Mechanical Manufacturing and Its Automation

工业机器人智能视觉检测系统的应用领域十分广泛，如加工零件尺寸检测、

印刷品缺陷识别、产品自动装配等。相对于传统人工模式，其具有较高的精确
度，满足高精密产品的加工要求，又具有较高的工作效率和稳定性；在一些高温
高压、有毒、放射性环境下，可代替人工操作，降低人工成本。

三、工业机器人智能分拣设计

工业机器人在工业领域得到广泛应用，是制造业生产自动化中的重要一环。
随着计算机视觉技术的发展，如何将工业机器人与计算机视觉技术相结合成为研

究的热点问题。机器视觉在工业应用领域中应用广泛，主要有3个功能：视觉测
量、视觉引导和视觉检测。目前，传统的工业机器人通过示教或者离线编程的方
式，无法满足复杂作业环境要求，基于视觉引导的工业机器人分拣系统，具有广

阔的应用前景。有学者利用并联机器人和康耐视相机搭建了物体分拣平台。也有
学者提出了一种基于时间与工件位置的图像去重算法与基于牛顿-拉夫森迭代的

动态抓取算法，提高了抓取的准确率与效率。有学者利用物体形状特征不变性识
别物体，利用双臂机器人和Kinect相机搭建了一个智能分拣平台；更有学者建立
以库卡机器人为执行体的物料分拣平台。自由度分拣机器人SCARA，集成了视

觉系统，具备视觉引导功能，可用于分拣平台上的工件。总结目前的研究成果，
多是通过机器人分拣平面上相互独立的物体，实际的生产环境会涉及物体有重叠

或者是遮挡的情况。为了进一步提高工业机器人在自动化生产线上的灵活性，这
部分内容利用深度相机获取点云数据的特性，搭建了一个基于机器视觉的工业机
器人智能分拣平台。

（一）分拣系统平台搭建
这部分内容利用Kinect深度相机、PC机、史陶比尔TX60型六关节串联机器

人，搭建如图6-1所示的智能分拣平台。Kinect深度相机用来获取彩色图像和深度
图像；PC机功能是通过处理彩色图像来识别分拣物体，通过处理深度图像获取

物体的位姿，并且与工业机器人控制器通信，传输抓取物体的位姿信息；史陶比
尔工业机器人用来分拣物体，当机器人控制器接收到上位机发送的分拣物体的位

姿信息时，利用控制器Val3语言来接收位姿信息，并控制工业机器人执行相应的
操作。

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