ВВЕДЕНИЕ 3
1 Анализ предметной области 4
1.1 Обзор методов, используемых в техническом зрении 4
1.1.1 Методы пассивного зрения 6
1.1.2 Методы активного зрения 9
1.2 Обзор аппаратных средств используемых в техническом зрении 15
1.3 Обзор программных средств, используемых при разработке системы
технического зрения 22
1.3.1 Robot Operating System (ROS) 22
1.3.2 Пакеты ROS 29
1.3.3 Библиотека Point Cloud 30
1.4 Актуальность дипломного проекта 31
1.5 Постановка цели и задачи 32
2 Разработка общей архитектуры системы 33
2.1 Выбор камеры 35
2.2 Разработка структуры аппаратной части 40
2.3 Разработка структуры программной части 43
3 Разработка программной части системы технического зрения 47
3.1 Разработка функциональной модели в нотации IDEF0 47
3.2 Разработка модуля распознавания объекта 49
3.2.1 Разработка узла распознавания объектов 50
4 Программная реализация модуля 66
4.1 Конфигурация среды ROS 67
4.2 Реализация узла распознавания объектов 69
4.2.1 Создание пакета ROS для узла распознавания объектов 69
4.2.2 Визуализация 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
В современной промышленности, которая представляет одну из ключевых факторов для конкурентоспособности экономики в целом, возникает высокая необходимость в роботизированных системах распознавания, обнаружения, захвата объектов и возможности выполнения операций сборки в неструктурированных средах со случайно расположенными объектами.
С ростом популярности роботизированных систем и широким распространением во многих промышленных сборочных комплексах, потребность в надежной работе с наименьшим временем простоя является, главным требованием для такого рода систем. Традиционные сборочные роботы запрограммированы на захват детали из одного и того же места. Если деталь не находится на координатах, на которые робот был запрограммирован, то захват детали будет неудачным. Можно добиться значительных преимуществ, путем установки систем технического зрения на промышленные роботы. Современные конфигурации технического зрения с продвинутыми системами распознавания, все чаще используются для регулирования координат, по которым робот ожидает найти объект, и где объект находится на самом деле. Этого можно достичь с помощью использования одной камеры, нескольких камер или сочетанием других систем. Камеры, компьютер и программы работают в связке с роботом для регулирования позиции робота, позволяя находить необходимую деталь.
Исходя из вышеперечисленных проблем и потребностей в современной промышленности, была разработана система технического зрения для промышленных роботов.
В ходе выпускной квалификационной работы, была разработана системы технического зрения, способная автоматически распознавать и определять положение объекта.
Поскольку эта выпускная квалификационная работа в основном касалась программной разработки, я улучшил знания в области программирования, особенно на C ++. Более того, мне довелось работать на ОС Linux и системе ROS. В то время как Linux - это операционная система, предлагающая большую свободу действий, ROS дает еще больше возможностей в области робототехники. Я научился запускать разные программы параллельно и обеспечивать коммуникацию между этими программами через темы.
Одним из основных открытий для меня стала библиотека Point Cloud (PCL). Эта библиотека предлагает неограниченные возможности в области SD-зрения компьютера, поскольку в ней собраны все новейшие современные алгоритмы.
Помимо программирования, я узнал, как работает SD-камера и параметры, связанные с системой технического зрения.
