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高速机器人分拣系统机器视觉技术的研究(1)
张可可
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随着经济发展和人民生活水平的提高，传统产业的结构调整和升级已成为行业发展的共识。将机器视觉、机器人等先进技术引入传统的食品生产行业，改善自动化生产、保障食品加工过程安全卫生、提高生产效率、降低劳动强度，已成为现代食品加工与包装行业的一种新型趋势。机器视觉技术具有非接触测量、可靠性高、柔性好等特点，在工业自动化、视觉导航、虚拟现实等方面已获得广泛应用。机器视觉系统分为基于 PC 的视觉系统和基于视觉传感器的视觉系统两大类。基于 PC 的机器视觉系统的视觉检测全部由 PC 完成，检测速度受限。基于视觉传感器的机器视觉系统，由于视觉传感器将图像处理器、数字摄像机、I/O 接口等高度集成，并提供专用视觉开发软件，因此可大大简化软件开发难度、缩短开发周期、提高识别速度和可靠性，具有更为广阔的应用前景［1 － 2］。
1 高速并联机器人分拣系统目前食品加工自动生产线上，多数采用人工完成食品的检测、分级与分拣，既增大企业的人工 28 包装与食品机械 2014 年第 32 卷第 1 期成本和管理成本，也增加二次污染的几率，还不能保证 100% 的生产合格率。针对我国食品包装行业的发展现状与实际需求，基于机器视觉、机器人、运动控制等先进技术，构建了面向食品生产包装的高速机器人分装系统，如图 1 所示。
机器人分装系统主要由工控机、运动控制器、并联机器人、夹持器和基于工业相机的机器视觉系统组成。机器人分装系统采用上、下位机的控制体系。上位的工控机利用工业相机，采集输入皮带上的运动食品图像，采用机器视觉算法，对运动食品进行自动分级、定位与跟踪; 再通过下位的运动控制器，驱动并联机器人和夹持器动作，将食品按要求送入包装箱，实现食品的自动分拣与分装［3 － 4］。
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