基于视觉感知的汽车总装智能移载平台关键技术研究

摘要

物流自动化输送装备是汽车总装线中的核心装备，将逐步向模块化、柔性化、信息化和智能化发展。根据这一发展趋势，本文开展了基于视觉感知的汽车总装智能移载技术研究，既可以满足对悬挂输送线的精准定位，又可以消除AGV的定位误差，从而实现物料在空中输送线和地面输送线之间的自动化转载。
　　本文首先分析了视觉识别及物联网技术国内外研究现状，探讨了在汽车总装智能移载过程中应用的可行性。完成了智能移载平台总体方案设计，该平台包括具有X、Y向运动的精密十字滑台，Z向可调节高度的升降机构，基于CCD摄像机的视觉识别单元。根据总体设计方案，完成了核心功能部件的选型和结构设计。
　　本文提出了运用视觉识别技术设置双色同心圆点标识实现对悬挂输送线定位误差检测，通过在不同升降高度对圆点标识进行识别，实现二次精定位。针对外界环境光照造成CCD摄像机采集得到的圆点标识部分边界模糊残缺，本文提出了通过图像预处理对图像进行一定的修复，然后采用改进的点霍夫变换圆检测算法，有效地去除干扰点及部分边界模糊残缺导致圆心坐标在计算过程中产生的误差。同时，还能够提高圆心检测速度，满足定位实时性要求。
　　本文通过视觉感知得到定位误差，并基于视觉伺服实现对移载平台运动的闭环控制；基于物联网技术开发的智能移载平台控制单元，不但可以实现悬挂输送线与移载平台间的精准定位和物料移载，还可以具有移载平台与AGV之间的信息交互功能，完成与AGV之间的定位误差消除和物料的自动转载。同时，移载平台应用射频识别技术实现对物料的实时位置监控，并实时监测悬挂输送线以及AGV的定位误差，向车间MES反馈相关数据，为物流输送系统故障预警、智能管控等提供感知信息。
　　最后，本文成功研制了基于视觉感知的汽车总装智能移载平台原型机，并在此基础上进行实验和分析，实验结果验证了本文针对汽车总装环境，提出的基于视觉识别的智能移载技术的可行性和有效性。

目录

声明

缩略词

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 机器视觉技术及其国内外研究现状

1.3 物联网技术及其国内外研究现状

1.4 课题来源及主要研究目标

1.5 论文主要研究工作及章节安排

1.6 本章小结

第二章 基于视觉感知的汽车总装智能移载平台总体设计

2.1 基于视觉感知的汽车总装智能移载平台机械结构设计

2.2 基于视觉感知的汽车总装智能移载平台视觉系统设计

2.3 本章小结

第三章 汽车总装智能移载平台视觉精确定位方法

3.1 圆点标识模型

3.2 圆点标识检测算法

3.3基于圆点标识的定位检测

3.4圆点检测算法仿真分析

3.5 本章小结

第四章 汽车总装智能移载平台控制与调度技术研究

4.1 基于视觉伺服的智能移载平台闭环控制

4.2 基于物联网技术的智能移载调度控制

4.3 本章小结

第五章 汽车总装智能移载平台原型系统开发与实现

5.1 智能移载平台定位系统开发

5.2 智能移载平台定位综合实验

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文总结

6.2 研究展望及下一步工作

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文