绪论 1课题来源 本课题来源于宁夏大学与上海英集斯自动化技术有限公司的横向合作项目。 2课题研究背景及意义 在机械制造行业高速发展的今天，现代化的机械设备己遍布于工业加工、制造、生产、物流、医疗、军事等各行各业，而机器人作为现代科技的新兴产物，也已倍受各个领域的青睐;其中工业机器人作为机器人应用的重要领域之一，己被广泛应用于工业现场，尤其是在不适宜工作人员工作的一些环境，比如高温、噪音、粉尘、污染等环境中;码垛机器人就是工业机器人的主要应用之一 随着工业技术和物流行业的飞速发展，对于码垛的要求越发多样化，而人工码垛只能应用于承载能力低、码垛数量较少的场合;这己经远不能达到码垛任务的具体要求，因此针对码垛应用的机器人相继问世。所谓码垛，是指根据集成单元化的思想，将一件件的物料按照一定的模式堆码成垛，以便实现物料的存储、搬运、装卸运输等环节。近年来，码垛机器人凭借其结构简单，操作灵活，承载能力较强，高效率的优势逐渐占据码垛生产线上的主体位置。我国目前虽然还是一个劳动密集型国家，人工操作仍占据了生产的大部分工作，但随着劳动力资源日益紧缺，单个工人劳动成本不断上涨，工业机器人正逐步走进公众的视野，将码垛机器人运用到实际工业现场中，对于保证产品质量、降低劳动成本、优化作业布局、提高生产效率等方面具有十分重要的意义。 码垛机器人是位于整个生产线的末端环节，它其实就是一种用于搬运的工业机器人，其功能是对目标物体进行抓取和搬运工作，其搬运路径都是按照控制程序中预先设定好的抓取点和摆放点进行规划。这种工作方式不能对生产线的实际情况进行分析和判断，既不能区分出工件的大小和形状，无法判断工件的质量是否合格，不能对工件的类型进行识别，也就是不能对工件进行智能的码垛，而只是在完成简单循环的搬运工作。针对原有的码垛控制系统提出相应的改进方案，将机器视觉功能应用到码垛控制系统当中，从而实现由开环系统向闭环系统，从被动执行向人工智能检测识别、定位和码垛的转变。 机械视觉作为智能化的一项重要研究成果，已被开始受到各行各业的重视，并成功应用于实 际工作场合。机器视觉也可以叫做计算机视觉，是通过摄像机对客观物体进行拍摄得到目标图像，从图像中获取相应的特征信息，并进行图像处理，最后实现对目标的识别、定位、测量、检测等功能。作为计算机学科的一个分支学科，机器视觉已取得了巨大的进步，并成功的应用于产品的识别定位、质量检测，移动导航等各个方面。将机械视觉与码垛控制系统相结合，使之具备眼的识别和定位功能。在实际码垛生产线中，码垛机器人要对目标进行抓取和码垛，一个基本的问题就是如何确定码垛机及码垛对象所处的环境，通过机器视觉获取目标图像，并对图像进行处理，得到目标相应的位置坐标。首先要进行相机标定，确定各个模块之间的相互位置关系，然后通过相机进行图像的采集，接着由相应的软件对采集到的数字图像进行分析处理，通过图像特征信息的处理分析，提取所需的目标信息，这里指目标的中心坐标，再利用坐标变换得到目标在空间中的位置，最后引导码垛机器人完成对目标的定位、抓取和堆垛工作。将机器视觉应用到码垛控制系统当中，为实现工业生产自动化、智能化提出了解决方案，具有良好的市场前景。

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