基于机器视觉的装车臂自动对接系统研究

摘要

针对装车臂对接依赖人工推动，操作困难，工作效率低等问题，设计研究一种基于机器视觉的LNG陆用装车臂自动对接系统，包括在划定停车区域内自动对接的目标检测定位及控制方法，实现无人状态下的智能对接。通过伺服电机位置环控制关节角度并记录旋转位置；基于几何投影法及装车臂结构特性简化运动学算法，提高计算效率，并通过D-H方法建立运动学模型，计算运动范围并对几何投影法验证；基于深度学习及图像处理算法实现目标检测；依据相机标定获得的相机内参、多点深度信息及目标检测结果，通过单目定位原理实现三维视觉，最终实现自动对接。对车辆停靠区域内的法兰进行试验，结果显示，系统对接成功率达99%，且相对手动对接时间缩短40%。装车臂自动对接系统可有效应用于LNG接收站的装卸车工作，对实现自动化对接有一定的参考价值。

关键词

LNG陆用装车臂 / 机器人运动学 / 机器视觉 / 目标检测 / 自动对接