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原文传递汽车保险盒自动插件工作站设计

论文题名：	汽车保险盒自动插件工作站设计
关键词：	汽车保险盒;自动插件;工作站;单目视觉;颜色识别;视觉定位
摘要：	在汽车电子行业中，汽车保险盒是汽车电子控制元件中的关键部件。在汽车保险盒中插接着各类颜色的保险片，其中车体上的电子设备通过相对应的颜色保险片连接在电路中，其作用是当某一车体电子设备的电流异常并超过其额定电流时立即熔断，达到保护车体电子设备的目的。目前，保险盒生产过程采用的插件机只能插接单一颜色的保险片，需多个供料盘提供不同颜色的保险片，多台插件机协同作业才能插满一个保险盒，插接只能固定的点对点方式，适应性差等问题，严重影响插接保险盒的生产效率。随着机器视觉和机器人技术的发展，将机器视觉和机器人技术相结合应用到插接保险盒作业中，能够极大提高插接的灵活性、快速性和准确性要求。因此这种插接方式对于实现全自动化插接、减少插接错误率、提高插接效率具有重要的意义。　　本系统以SCARA机器人、机械夹爪、摄像机CCD、圆形供料盘为硬件基础，搭建了单目视觉的SCARA机器人自动插件系统。并构建插件系统抓取参数化模型，采用平面标靶标定法标定摄像机内外参数。针对插件系统功能的需求，完成了硬件选型和制定了工作流程以及上位机控制界面设计。针对插接过程中保险片颜色识别的准确性和视觉定位的精确性，研究了基于直方图的颜色识别算法和基于Harris角点检测的视觉定位算法，将获得的颜色信息和坐标信息作为SCARA机器人控制系统的输入参数。本系统以Visual studio2012软件为开发平台，利用OpenCV库函数开发颜色识别与视觉定位的视觉算法，实现了颜色识别和视觉定位的两大基本功能。　　在搭建的插件系统平台上测试，验证了保险片颜色识别的准确性和视觉定位的精确性。其中颜色识别能够在30ms内快速识别保险片工件的颜色，且准确率达到100％;视觉定位能够在150ms内快速定位出夹取点坐标，且视觉定位坐标与机器人末端实际夹取坐标在x、y和z方向上误差均小于1.5mm范围内，所以能够实现机械夹爪对保险片工件的精确夹取，并满足了一般工业生产中夹取工件的高精度、快速性和准确性要求。
作者：	武坤
专业：	控制工程
导师：	尤波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨理工大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文