基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,工業(yè)和制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)是生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化。所以,在自動(dòng)化或者智能化生產(chǎn)的過(guò)程中,機(jī)器人將逐步取代人作為生產(chǎn)執(zhí)行者,并且將在整個(gè)生產(chǎn)體系結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要的地位。與串聯(lián)機(jī)器人相比而言,并聯(lián)機(jī)器人在理論上具有更快的速度,更高的精度,剛度更大等優(yōu)勢(shì),使其成為了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界重點(diǎn)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。在收集和分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)基礎(chǔ)之上,本設(shè)計(jì)對(duì)基于視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。本文主要做了以下研究:(1)基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)首先對(duì)并聯(lián)機(jī)器人的工作原理進(jìn)行介紹,并在此基礎(chǔ)上介紹基于視覺的并聯(lián)機(jī)器人的工作原理。然后介紹了系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)要求和性能設(shè)計(jì)要求,最后根據(jù)工作原理設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行了描述。(2)基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)首先介紹了系統(tǒng)的總體硬件設(shè)計(jì)要求,然后根據(jù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中各個(gè)模塊的功能和性能要求,對(duì)系統(tǒng)中各功能模塊進(jìn)行了硬件器件選型,主要包括圖像采集器、主控制器、運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)等,最后進(jìn)行了硬件測(cè)試。(3)基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)首先根據(jù)基于視覺的并聯(lián)機(jī)器人的工作原理和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的主程序流程,然后介紹軟件設(shè)計(jì)的編程環(huán)境,最后對(duì)系統(tǒng)主程序流程中的各個(gè)子程序進(jìn)行了設(shè)計(jì),主要包括圖像采集子程序、產(chǎn)生目標(biāo)物品坐標(biāo)子程序、生成運(yùn)動(dòng)控制命令子程序,并給出了部分關(guān)鍵代碼。(4)基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人的調(diào)試首先對(duì)視覺部分進(jìn)行調(diào)試,然后對(duì)運(yùn)控系統(tǒng)部分進(jìn)行了調(diào)試,再次測(cè)試主控制器和運(yùn)動(dòng)控制器的通訊,最后測(cè)試了用戶界面。經(jīng)過(guò)不斷測(cè)試和改進(jìn),證明了本設(shè)計(jì)達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能要求和性能指標(biāo),并且能夠穩(wěn)定運(yùn)行。論文最后對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),對(duì)主要研究成果進(jìn)行了說(shuō)明,同時(shí)指出本文的不足和有待改進(jìn)之處。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)器視覺 并聯(lián)機(jī)器人 控制系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】:廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP242
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-13
- 第一章 緒論13-19
- 1.1 課題的研究背景和意義13-14
- 1.2 相關(guān)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析14-18
- 1.2.1 相關(guān)的國(guó)外研究現(xiàn)狀及分析14-16
- 1.2.2 相關(guān)的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析16-18
- 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排18-19
- 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容18
- 1.3.2 章節(jié)安排18-19
- 第二章 基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)19-23
- 2.1 引言19
- 2.2 基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的工作原理19-21
- 2.2.1 并聯(lián)機(jī)器人的工作原理19-20
- 2.2.2 基于視覺的并聯(lián)機(jī)器人的工作原理20-21
- 2.3 基于視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求21
- 2.4 基于視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)21-22
- 2.5 小結(jié)22-23
- 第三章 基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)23-41
- 3.1 引言23
- 3.2 硬件設(shè)計(jì)要求23
- 3.3 圖像采集器的硬件設(shè)計(jì)23-30
- 3.3.1 相機(jī)的選型24-26
- 3.3.2 鏡頭的選型26-28
- 3.3.3 光源的選型28-30
- 3.4 主控制器和運(yùn)動(dòng)控制器的硬件設(shè)計(jì)30-35
- 3.4.1 主控制器(上位機(jī))的設(shè)計(jì)30-32
- 3.4.2 運(yùn)動(dòng)控制器(下位機(jī))的設(shè)計(jì)32-35
- 3.5 伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)的硬件設(shè)計(jì)35-40
- 3.5.1 驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)35-39
- 3.5.2 電機(jī)的選型39-40
- 3.6 硬件測(cè)試40
- 3.7 本章小結(jié)40-41
- 第四章 基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)41-61
- 4.1 引言41
- 4.2 基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主程序41-42
- 4.3 軟件編程語(yǔ)言和運(yùn)行環(huán)境介紹42-44
- 4.3.1 運(yùn)動(dòng)控制器(下位機(jī))軟件編程語(yǔ)言和運(yùn)行環(huán)境介紹42-44
- 4.3.2 主控器(上位機(jī))運(yùn)行環(huán)境44
- 4.4 初始化子程序的設(shè)計(jì)44-45
- 4.5 圖像采集及濾波子程序的設(shè)計(jì)45-46
- 4.5.1 圖像讀取子程序設(shè)計(jì)45-46
- 4.5.2 圖像濾波處理子程序46
- 4.6 產(chǎn)生目標(biāo)物品坐標(biāo)子程序設(shè)計(jì)46-50
- 4.6.1 圖像分割子程序47-48
- 4.6.2 物體識(shí)別與位置確定子程序48-49
- 4.6.3 圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換子程序49-50
- 4.6.4 坐標(biāo)發(fā)送子程序50
- 4.7 生成運(yùn)動(dòng)控制命令子程序設(shè)計(jì)50-60
- 4.7.1 工作坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換子程序設(shè)計(jì)50-51
- 4.7.2 分選操作子程序設(shè)計(jì)51-53
- 4.7.3 逆解運(yùn)算子程序設(shè)計(jì)53-54
- 4.7.4 部分關(guān)鍵代碼54-60
- 4.8 本章小結(jié)60-61
- 第五章 基于機(jī)器視覺的并聯(lián)機(jī)器人的調(diào)試61-66
- 5.1 引言61
- 5.2 視覺系統(tǒng)測(cè)試61-62
- 5.3 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試62-64
- 5.4 主控器與運(yùn)動(dòng)控制器的通訊調(diào)試64-65
- 5.5 用戶界面65
- 5.6 本章小結(jié)65-66
- 總結(jié)66-67
- 參考文獻(xiàn)67-69
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文69-71
- 致謝71
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