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1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究背景

自1959年“机器人之父”恩格尔伯格发明第一台工业机器人以来，机器人技术到现在已经经过了近六十年的长期发展，工业机器人现已广泛的应用于各类工业现场。然而现阶段的工业机器人大多仍采用传统的示教器编程方式，在执行作业任务时，只是简单重复再现通过示教器编程存储起来的作业程序，其工作路径和位姿都是事先设置好的，在这种情况下，机器人的灵活性与容错率很低，工件的位姿必须是固定不变的，稍微出现偏移，就可能导致机器人的作业失败，甚至可能使机器人与工件发生碰撞，造成作业事故，并且机器人每次更换工作环境后都需要对机器人运动路径重新规划，重新示教编程，大大降低了系统的智能性和工作效率[1]。随着现代工业的飞速发展，机器人在各个领域扮演着越来越重要的角色，机器人的可操作性要求越来越高，使用机器人完成的任务也越来越复杂，传统的机器人操作方式难以满足日益复杂的任务要求。

机器视觉技术的研究起源于20世纪60年代，是从美国学者roberts关于理解多面体组成的积木世界研究开始的[2]。roberts通过对物体的三维结构的描述，把基于二维平面图像的景物分析和识别推广到了三维空间中的景物，开启了机器视觉新的研究方向。

在随后的几十年中，机器视觉技术得到了快速的发展，伴随着机器视觉技术的迅速发展，将机器视觉技术应用到工业机器人上成为了机器人研究领域一个十分具有挑战性的方向。通过给工业机器人增加视觉功能，赋予工业机器人对外界环境的感知能力，极大地增强了工业机器人的智能性，拓展了工业机器人的应用范围与应用深度，使得自动化生产更加灵活，生产效率更加高效，产品质量更加稳定。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 本研究的基本内容

本课题以abb工业机器人为研究对象，在robotstudio软件中对abb工业机器人的双目视觉引导控制进行仿真实验，仿真的具体内容为使用双目视觉传感器，实现abb工业机器人对工件的识别定位与轮廓加工。

本课题主要工作有：使用emgucv库、abb机器人pcsdk开发工具包，在visual studio 2017中编写相机标定算法、手眼标定算法、轮廓特征识别算法、三维重建算法、机器人运动控制算法，完成对应的winform程序开发，并在robot studio中完成对abb机器人的仿真控制实验。

本课题的研究工作主要有以下几个部分：

3. 研究计划与安排

时间段	主要任务
2020年2月至3月上旬	检索及阅读相关文献，了解视觉伺服控制机器人的国内外研究现状，完成开题报告，并翻译相关英文文献一份。
2020年3月中旬至3月下旬	学习EmguCV库的使用，完成相机标定与手眼标定实验，完成双目视觉三维重建实验。
2020年4月上旬	学习ABB机器人PCSDK的使用，在Robot Studio中搭建机器人视觉伺服系统实验的仿真平台。
2020年4月中旬	进行本课题软件的功能界面设计，编写相关算法（视觉识别算法、运动控制算法），完成软件的开发。
2020年4月下旬至5月上旬	开展视觉引导机器人运动控制的仿真实验，对仿真结果进行合理分析，优化相关设计参数，优化软件。
2020年5月中旬至5月下旬	撰写毕业设计论文，进行整体格式排版，进行论文查重，完成毕设答辩PPT制作。
2020年6月	毕业论文答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

4 参考文献

[1] 冀梦辉. 基于机器视觉的工业机器人装配系统开发[d].西安电子科技大学,2019.

[2] 原野. 基于单目视觉的三维姿态测量方法与系统实现[d].哈尔滨工业大学,2011.

[3] 刘诗钊. 基于视觉感知的机械臂运动控制研究[d].兰州理工大学,2017.