| 摘要 | 第2-3页 |
| ABSTRACT | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 机器视觉概述 | 第8页 |
| 1.2 视觉系统分类及其应用特点 | 第8-9页 |
| 1.3 基于单目视觉的定位和机器人抓取国内外研究现状 | 第9-11页 |
| 1.3.1 视觉定位的国内外研究现状 | 第9-10页 |
| 1.3.2 机器人应用技术国内外研究现状 | 第10页 |
| 1.3.3 基于单目视觉的工件定位与机器人抓取技术研究现状 | 第10-11页 |
| 1.4 本文研究目的和思路 | 第11-12页 |
| 1.5 本文的章节安排 | 第12-13页 |
| 1.6 小结 | 第13-14页 |
| 2 系统组成 | 第14-21页 |
| 2.1 系统的硬件选型原则 | 第14页 |
| 2.2 系统硬件组成 | 第14-19页 |
| 2.2.1 UR5机器人及其参数 | 第14-15页 |
| 2.2.2 工业相机及镜头选型 | 第15页 |
| 2.2.3 机器视觉光源选型 | 第15-16页 |
| 2.2.4 气动控制系统的设计 | 第16-19页 |
| 2.3 编程环境 | 第19-20页 |
| 2.4 系统的工作流程 | 第20页 |
| 2.5 小结 | 第20-21页 |
| 3 基于单目视觉的定位与机器人抓取系统建立 | 第21-35页 |
| 3.1 单目视觉定位与抓取过程中的坐标转换关系 | 第21-22页 |
| 3.2 相机标定 | 第22-29页 |
| 3.2.1 相机成像模型 | 第22-24页 |
| 3.2.2 相机的参数 | 第24-25页 |
| 3.2.3 相机的畸变模型 | 第25-27页 |
| 3.2.4 相机标定方法 | 第27-29页 |
| 3.3 手眼系统标定 | 第29-31页 |
| 3.4 机器人控制及坐标系关系转换 | 第31-34页 |
| 3.4.1 齐次变换矩阵 | 第31-33页 |
| 3.4.2 机器人位姿变换 | 第33页 |
| 3.4.3 机器人抓取过程的坐标系变换关系 | 第33-34页 |
| 3.5 小结 | 第34-35页 |
| 4 基于单目视觉的工件定位原理 | 第35-59页 |
| 4.1 工件的识别 | 第35-37页 |
| 4.2 工件检测中的图像预处理 | 第37-48页 |
| 4.2.1 图像预处理概念 | 第38页 |
| 4.2.2 滤波 | 第38-44页 |
| 4.2.3 直方图均衡化 | 第44-45页 |
| 4.2.4 最大类间方差法 | 第45页 |
| 4.2.5 形态学闭运算 | 第45-46页 |
| 4.2.6 边缘检测 | 第46-48页 |
| 4.3 基于单目视觉的工件预处理方案的确立 | 第48-49页 |
| 4.3.1 平面工件扳手的预处理方案选择 | 第48页 |
| 4.3.2 三维工件螺母的预处理方案选择 | 第48-49页 |
| 4.4 平面工件的单目视觉定位 | 第49-50页 |
| 4.4.1 平面工件的识别 | 第49-50页 |
| 4.4.2 平面工件的定位 | 第50页 |
| 4.4.3 平面工件的机器人吸取 | 第50页 |
| 4.5 基于先验性约束关系的三维工件单目视觉定位 | 第50-54页 |
| 4.5.1 螺母的识别 | 第51-52页 |
| 4.5.2 螺母的定位 | 第52-54页 |
| 4.5.3 关于已知先验性约束关系的三维工件单目视觉定位分析 | 第54页 |
| 4.6 基于CAD模型的工件定位 | 第54-58页 |
| 4.6.1 基于CAD模型的工件定位介绍 | 第54-55页 |
| 4.6.2 基于CAD模型的工件定位算法 | 第55页 |
| 4.6.3 获得物体的粗略的位置姿态参数 | 第55-57页 |
| 4.6.4 精确参数的求取 | 第57-58页 |
| 4.7 小结 | 第58-59页 |
| 5 基于单目视觉的工件定位与机器人抓取实验 | 第59-72页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 UR5机器人的编程 | 第59-60页 |
| 5.3 实验交互界面与功能设计 | 第60-62页 |
| 5.3.1 程序界面 | 第60-61页 |
| 5.3.2 程序功能介绍 | 第61-62页 |
| 5.4 基于单目视觉的平面物体定位与抓取实验 | 第62-64页 |
| 5.5 基于先验性约束关系的三维工件螺母的定位实验 | 第64-67页 |
| 5.6 基于CAD模型的工件定位与机器人抓取实验 | 第67-70页 |
| 5.7 小结 | 第70-72页 |
| 结论 | 第72-73页 |
| 参考文献 | 第73-76页 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-79页 |
