【摘 要】
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随着中国智造2025战略目标的提出,以往传统的激光切割工业机器人渐渐不能满足如今高质量、高效率、低成本的要求,未来需要更加智能化的激光切割机器人。目前,激光切割机器人运动路径的输入常常采用示教法,即按照指定路径,人工控制机器人沿指定路径运动进行教学,该方法效率低、适应性能差,另外,在机器人开发的过程中往往成本较高。为提高激光切割机器人的效率和适应性能,论文围绕视觉引导技术展开研究,结合机器视觉,提
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随着中国智造2025战略目标的提出,以往传统的激光切割工业机器人渐渐不能满足如今高质量、高效率、低成本的要求,未来需要更加智能化的激光切割机器人。目前,激光切割机器人运动路径的输入常常采用示教法,即按照指定路径,人工控制机器人沿指定路径运动进行教学,该方法效率低、适应性能差,另外,在机器人开发的过程中往往成本较高。为提高激光切割机器人的效率和适应性能,论文围绕视觉引导技术展开研究,结合机器视觉,提出一种基于中智集的自适应阈值边缘检测算法,用于获取激光切割工业机器人所需运动的轨迹;为降低开发成本,以工业机器人运动学分析为基础,研究轨迹规划问题,并在SIMULINK中设计模型,实现激光切割路径视觉引导仿真实验并进行代码生成实验。论文研究内容概括如下:（1）工业机器人的智能化开发,论文需在工业机器人的末端加装一套视觉系统,采用的是高清CCD数字工业相机,并通过MATLAB的机器视觉工具箱完成了相机标定实验,为工业机器人运动轨迹的获取做好准备工作。（2）工业机器人切割路径的视觉引导,采用的方式为对采集的图像进行边缘检测,获取物体的边缘信息,利用MATLAB的bwboundaries函数将其保存为待运动的轨迹,通过相机的标定结果,将其转换为工业机器人所需的运动轨迹世界坐标点。其中,根据实际工作环境下常存在噪声的问题,图像处理算法在精度与速度之间无法达到一个平衡,于是提出一种基于中智集的自适应阈值边缘检测算法,并做出了相应的对比实验。（3）以UR5工业机器人为研究对象,根据改进的DH参数建模方法进行建模,分别对工业机器人的运动学和轨迹规划进行了研究,并在MATLAB平台上完成了仿真验证实验,从而模拟工业机器人的运动过程。（4）根据总体设计,论文在SIMULINK软件平台中设计模型,并成功地运行完成了激光切割路径的视觉引导仿真实验,有效地验证了论文设计的合理性;最后依据仿真模型进行了相关的代码生成实验。
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