张萌

摘 要：整理瓶环节是影响灌装生产线效率的重要节点，人们要深入推进视觉检测技术与机器人技术的融合开发，研制自动化理瓶机，这是保证产品质量的有效手段。本文研究了自动化理瓶机设计方法和关键视觉算法，深入分析了视觉系统搭建、视觉系统标定、整理瓶的多目标分类跟踪技术算法、Delta机器人轨迹规划及动态目标抓取、视觉控制系统设计等关键研发问题，并详述了研究方法和具体实施方案。实践表明，在复杂环境（杂乱无章）下，自动化理瓶机充分利用机器视觉技术，可以完成复杂分拣、挑选、整理等高重复度工作，展现出良好的稳定性和高效性。

关键词：视觉技术;手眼标定;Delta机器人

中图分类号：TS255.35文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）02-0068-03

Abstract： The finishing bottle is an important node that affects the efficiency of the filling production line. People should deeply promote the fusion development of visual inspection technology and robot technology， and develop automatic bottle unscrambler， which is an effective means to ensure product quality. This paper studied the design method and key vision algorithms of automatic bottle sorting machine， analyzed key research and development issues such as vision system construction， vision system calibration， multi-target classification and tracking algorithm for sorting bottles， Delta robot trajectory planning and dynamic target capture， and vision control system design， and detailed research methods and specific implementation plans. Practice has shown that in a complex environment （cluttered）， the automatic bottle unscrambler makes full use of machine vision technology to complete complex sorting， picking， sorting and other highly repetitive tasks， showing good stability and efficiency.

Keywords： vision technology;hand-eye calibration;Delta robot

在自动化瓶装生产线中，理瓶时需要将杂乱无章的瓶子进行快速整理和排序，并准确地输送到灌装机处，瓶子的供给速度及理瓶的准确性影响着瓶装灌装生产线的产量，制约着整个灌装流程的自动化程度。尤其是对于异形瓶而言，目前主要通过人工進行理瓶。由于异形瓶数量多、体积大，工人工作范围较大，走动频繁，而且上瓶工人人数较多，工人的工作速度难以保持一致。由于劳动强度大[1]，工人长时间工作容易产生疲劳，导致异形瓶错放情况时有发生。为了解决此类问题，人们基于机器视觉检测技术和并联机器人技术，研制出自动化理瓶机。基于视觉技术和机器人技术的自动化分拣、整理工业自动化设备具有工作效率高、执行速度快、可实现复杂工序的全自动化等优点，已经在工业自动化领域得到广泛的应用[2]。……