本文選題：機(jī)械手　切入點(diǎn)：機(jī)器視覺　出處：《華東理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著自動(dòng)化制造在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,進(jìn)行沖壓罐體工位之間的罐體移送也采用了機(jī)械手,逐步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)化。但是,在實(shí)際生產(chǎn)中,由于沖壓罐體擺放位置不到位或者工位上沒有罐體存在,則會(huì)導(dǎo)致機(jī)械手抓取失敗和誤動(dòng)作,使得加工工時(shí)增加和生產(chǎn)效率降低。為了改善這種情況,引進(jìn)了視覺識(shí)別系統(tǒng),對(duì)工位上罐體的位置擺放進(jìn)行有效判定。在此基礎(chǔ)上,本文將視覺識(shí)別系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)相結(jié)合,研究開發(fā)了基于LabVIEW和PLC的罐體移送機(jī)械手視覺控制系統(tǒng),主要內(nèi)容如下:(1)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括機(jī)械手、視覺識(shí)別系統(tǒng)、PLC運(yùn)動(dòng)控制部分及上位機(jī)PC,使其各部分相互配合協(xié)作。通過視覺識(shí)別系統(tǒng)對(duì)獲取的罐體圖像進(jìn)行圖像處理從而得到罐體坐標(biāo),隨后進(jìn)行罐體擺放位置的正誤判定,驅(qū)使機(jī)械手正確移送動(dòng)作。(2)采用D-H坐標(biāo)法對(duì)機(jī)械手建立D-H坐標(biāo)系并分析而獲取D-H參數(shù),建立機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,推導(dǎo)其機(jī)械手正逆解,得到機(jī)械手位姿與關(guān)節(jié)變量的關(guān)系。在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和軌跡規(guī)劃的理論基礎(chǔ)上,利用MATLAB對(duì)所規(guī)劃的軌跡進(jìn)行仿真。(3)通過相機(jī)標(biāo)定、圖像采集及處理、圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,確定罐體空間坐標(biāo)。利用WPLSOFT開發(fā)下位機(jī)PLC程序,包含手動(dòng)和自動(dòng)程序�？刂葡到y(tǒng)的人機(jī)界面采用LabVIEW開發(fā),包括機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制部分與視覺系統(tǒng)識(shí)別部分。(4)搭建控制系統(tǒng)的硬件平臺(tái)并進(jìn)行機(jī)械手運(yùn)動(dòng)軌跡及其它模塊的功能性驗(yàn)證試驗(yàn),確保該控制系統(tǒng)軟硬件的可靠性和有效性。人機(jī)界面設(shè)計(jì)友好且操作方便,其功能模塊完全滿足整個(gè)控制系統(tǒng)的要求,能實(shí)現(xiàn)機(jī)械手在視覺系統(tǒng)的引導(dǎo)下進(jìn)行罐體移送工作。
[Abstract]:With the wide application of automatic manufacturing in the field of industry, a manipulator is used to transfer the tank between stamping tank stations, which realizes the automation of production step by step. However, in actual production, Because the position of the stamping tank is not in place or there is no tank in the working position, it will lead to the grasping failure and misoperation of the manipulator, thus increasing the working hours and reducing the production efficiency. In order to improve this situation, a visual recognition system has been introduced. In this paper, the visual recognition system is combined with the PLC control system, and the visual control system of the tank transfer manipulator based on LabVIEW and PLC is researched and developed. The main contents are as follows: 1) the overall structure of the system includes the manipulator, The motion control part of PLC and the PC of the upper computer are used in the visual recognition system to cooperate with each other. Through the visual recognition system, the tank image is processed to get the tank coordinates, and then the tank position is judged correctly and wrongly. The D-H coordinate system is established and analyzed to obtain the D-H parameters, the kinematics equation of the manipulator is established, and the direct and inverse solution of the manipulator is deduced. On the basis of kinematics analysis and trajectory planning theory, we use MATLAB to simulate the planned trajectory through camera calibration, image acquisition and processing, image coordinate transformation. Determine the space coordinates of the tank. Develop the PLC program of the lower computer with WPLSOFT, including manual and automatic program. The man-machine interface of the control system is developed by LabVIEW. The hardware platform of the control system is built up including the manipulator motion control part and the visual system identification section .4) and the functional verification test of the manipulator motion trajectory and other modules is carried out. The man-machine interface is designed friendly and easy to operate, and its function module fully meets the requirements of the whole control system, and the robot can be transferred to the tank under the guidance of the visual system.
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP241

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