Aplikace metod zpracování obrazu při manipulaci s objekty pomocí robotické ruky

Ondřej ADÁMEK

Bakalářská práce

Anotace:

V bakalářské práci je řešeno využití počítačového vidění a metod zpracování obrazu pro řízenou manipulaci s objekty pomocí robotické paže DOBOT Magician. Důraz je kladen na propojení počítačového vidění s robotickou platformou DobotVisionKit a softwarovým prostředím DobotVisionStudio při rozpoznávání vlastností objektů a jejich následné manipulaci v definovaném pracovním prostoru. V rámci práce byly ověřovány možnosti detekce barevných objektů a rozpoznávání tvarových defektů s využitím konvenčních metod zpracování obrazu. Z provedených experimentů bylo zjištěno, že při třídění barevných objektů byla doba analýzy obrazu vyhodnocena jako zanedbatelná a při 12 měřeních byla délka pracovního cyklu ovlivňována primárně trajektorií robotického ramene. Současně bylo ověřeno, že bez aktivního osvětlení nebyla systémem detekována žádná kostička a že nejlepší výsledky byly zaznamenány při použití černého podkladu, zatímco při použití hnědého podkladu byly vyvolávány falešné detekce a u bílého podkladu byla snížena kvalita vyhodnocení hran. Při detekci defektů byl čas analýzy obrazu zaznamenán v rozmezí 0,37 až 3,93 s a jako nejvhodnější byla vyhodnocena kombinace bílého dílu na černém podkladu, zatímco u některých variant barevného provedení dílů nemohla být na bílém podkladu dosažena spolehlivá detekce, zejména u zeleného transparentního dílu.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the use of computer vision and image processing methods for the controlled manipulation of objects using the DOBOT Magician robotic arm. Attention is focused on the integration of computer vision with the DobotVisionKit robotic platform and the DobotVisionStudio software environment for the recognition of object properties and their subsequent manipulation within a defined workspace. As part of the thesis, the possibilities of detecting colored objects and recognizing shape defects using conventional image processing methods were examined. The conducted experiments showed that, in the sorting of colored objects, the image analysis time was found to be negligible, and across 12 measurements, the cycle time was influenced primarily by the trajectory of the robotic arm. At the same time, it was verified that, without active illumination, no cube was detected by the system, and that the best results were achieved with the use of a black background, whereas the use of a brown background resulted in false detections and the use of a white background reduced the quality of edge evaluation. In defect detection, the image analysis time was recorded in the range of 0.37 to 3.93 s, and the combination of a white part on a black background was evaluated as the most suitable, whereas for some color variants of the parts, reliable detection could not be achieved on a white background, especially in the case of the transparent green part.

Klíčová slova

počítačové vidění, zpracování obrazu, robotické rameno, DOBOT Magician, DobotVisionStudio, třídění na základě barvy, detekce tvarových defektů

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 4. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Ing. Roman Bumbálek, Ph.D.

JIHOČESKÁ UNIVERZITA V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH

Fakulta zemědělská a technologická

Bakalářský studijní program / obor:
Zemědělská technika a technologie / Zemědělská technika a technologie