对机器人工作进行分析，发现搬运、分拣是所有工作的基础，无论机器人应用于哪一行业，都会涉及到搬运和分拣工作。考虑到机器人的搬运、分拣工作实现基础是机器视觉，而机器视觉又分为两种情况，即相机静止-目标静止，相机静止-目标运动，一旦机器视觉定位不当，分拣工作就会受到影响，甚至于无法完成。本文章在机器视觉基础上搭建一个在机器人分拣实验系统，对机器人工作中应用到的分拣技术作详细论述。
1、 国内关于机器人分拣系统的研究
尽管我国已经研发研制出了多种类、多造型的机器人，但整体研究工作目前还处于初级阶段，所以真正意义上的国产视觉机器人尚未研发出，更多的是在国外研究基础上进行改进、二次开发。关于视觉机器人分拣系统，国内研究人士提出了几种可行的算法，如连通域矩特征提取法；贝叶斯估计跟踪算法；目标识别法等等。这些算法都能在一定程度上对机器人分拣动作进行辅助，确保机器人分拣动作的顺利完成，防止错抓。
2、 基于机器视觉下的机器人分拣系统构建
为了探讨机器人分拣技术的特点，文章现以 MOTOMAN-UP6机器人为例，基于机器人视觉构建一个机器人分拣系统，并对该系统在相机静止-目标静止，相机静止-目标运动两种情况下的运行情况做详细论述。
2.1 机器人分拣系统的构成
实验中所构建的机器人分拣系统由四个部分构成，分别为相机标定、图像处理、模式识别以及机器人控制，四个部分缺一不可。相机标定的作用是为系统建立一个图像坐标系与机器人坐标系，并以此来研究二者之间的关系；图像处理的作用是对相机拍摄到的外界图像进行预处理，提取图像中的某些特征，并根据这些特征来确定出联通成分的中心坐标；模式识别需以图像作基础，对图像及图像中的联通成分进行识别、分类；机器人控制是步骤，控制的实现方法是在计算机和机器人之间建立一个连接通信，利用计算机程序来对机器人动作进行控制。
2.2 机器人分拣技术分析
机器人分拣系统的整体运行过程便是机器人分拣的实现过程，也就机器人分拣技术。具体内容包括以下几个方面：
2.2.1 相机标定
相机标定是机器人分拣的首要步骤，也是机器人的视觉基础，如果相机标定不存在，则机器人视觉将无法实现。相机标定的基本作用为分别建立以个图像坐标系和空间位置坐标系，并探讨二者之间的对应关系。机器人分拣中，通过对相机标定结果的分析，可准确判定目标在机器人坐标系中所处的位置，为机器人的分拣和抓取动作奠定基础。
2.2.2 目标识别
目标识别前期需要完成目标提取，也作图像分割，基本定位为：将图像中某些具备一定特征，或者敢兴趣的部分提取出来。目标提取的方法有很多种，包括边缘检测法、区域提取法、阀值分割法等等。目标提取之后的工作是目标识别，具体工作是对提取出的特征图像或感兴趣目标进行分析、分类。下图1为目标识别过程简图。
图1 目标识别过程简图
先拍摄一张没有垫圈场景的照片做为背景，采用背景差分法提取待识别的目标，进行联通标记处理后，提取目标的中心点(形心)，以形心为中心，提取 80×80 的二值图像作为模板，针对垫圈中心对称的特点，做以下标记，将模板中在垫圈外部的像素标记+1，垫圈上的像素标记为 O，垫圈内部的像素标记为-1，如图2所示。
图2 垫圈模板
（3）运动目标跟踪
运动目标跟踪可采用多目标跟踪法，具体做法是对图像序列的每一帧图像进行分析，从各帧图像中检测出运动目标，判断这些目标是否是要识别的目标及属于哪一类，建立运动目标链，并在后续各帧中定位、识别这些目标，不断更新运动目标链，建立不同帧图像间同一物体运动的对应关系，对目标位置做出判断。运动目标跟踪的同时要建立相应的运动模型，以供后期分拣参考。
2.2.4 机器人运动控制
MOTOMAN 系列机器人控制系统提供了 MOT0COM32 软件开发包，该开发包包含了机器人控制柜与计算机的通信、机器人运动的基本指令、数据文件的交换等功能。文章在 VC++6.0 上开发的控制平台，MOTOCOM32 提供了在该平台上运行模式，VC 程序调用MOTOCOM 库函数，通过 RS232 接口向控制柜发出指令，控制柜控制机器人完成相应的任务。
要在 VC 环境中调用 MOTOCOM 库函数，就要在 VC 中配置环境变量包含 MOTOCOM32 动态链接库，将安装文件中的 Moto－Com32.dll、Motolk.dll、MotoLkr.dll、vrp32.dll、motoeom.h、MotoCom32.LIB 这 6 个文件拷贝到程序的工作目录中，再在 VC 的工作窗中/工程一项目 0，弹出/项目设置 0 窗口，在该窗口/连接 0 一栏/对象/库模块 0 中输入 motocom32.lib。
3、结束语
食品加工业、汽车业、农业等生产领域都已研发出相应的机器人技术，并且实现了机器人工作，在很大程度上提高了行业生产效率，促进了行业经济的发展。考虑到机器人分拣工作是所有工作的基础，且机器人在执行分拣工作时极有可能会出现定位不当、无法识别问题，所以必须建立试验系统，对机器人分拣技术进行探讨和分析，找出适用且有效的分拣系统，切实保证机器人的分拣准确性，防止错抓。
