基于機(jī)器視覺的機(jī)械手控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，不斷發(fā)展的機(jī)器視覺技術(shù)和機(jī)械手控制技術(shù)已在眾多領(lǐng)域?yàn)槿藗兲峁┝丝焖儆指咝У姆?wù)。在某些條件惡劣的環(huán)境中，帶視覺功能的機(jī)械手代替人工發(fā)揮著重要作用。此外， ZigBee無線通信技術(shù)的日益成熟，也對現(xiàn)代工業(yè)控制行業(yè)產(chǎn)生著越來越重要的影響。
　　 本文基于對機(jī)器視覺技術(shù)、單片機(jī)控制技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動技術(shù)和ZigBee無線通信技術(shù)的深入研究，完成一套集光、機(jī)、電于一體的機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試。
　　 本文研究的機(jī)械

2、手控制系統(tǒng)可分為三層：即決策層、處理層和執(zhí)行層。分別由上位工控機(jī)、三套運(yùn)動控制卡和五臺電機(jī)與其對應(yīng)。決策層用于人機(jī)界面的交互、圖像的采集與處理、通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送指令控制下位機(jī)；處理層負(fù)責(zé)解析并執(zhí)行上位機(jī)的控制指令，或驅(qū)動電機(jī)，或向上位機(jī)反饋數(shù)據(jù)；執(zhí)行層則負(fù)責(zé)按處理層的要求控制機(jī)械手運(yùn)動。
　　 基于系統(tǒng)各層的功能需求，本文的主要工作包括控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)，運(yùn)動控制卡的硬件、軟件設(shè)計(jì)，機(jī)器視覺系統(tǒng)構(gòu)建和圖像處理軟件設(shè)計(jì)

3、，以及上位機(jī)軟件的安裝與操作情況介紹。論文首先對課題中的關(guān)鍵技術(shù)作了深入研究，包括機(jī)器視覺技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動技術(shù)和ZigBee無線通信技術(shù)；其次，重點(diǎn)闡述了基于單片機(jī)的運(yùn)動控制卡的軟硬件設(shè)計(jì)，包括控制系統(tǒng)中硬件元器件的選型、主要硬件接口的設(shè)計(jì)和運(yùn)動控制算法的實(shí)現(xiàn)等；最后，論文對視覺系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和圖像處理軟件設(shè)計(jì)流程作了詳細(xì)介紹，并完成了軟件開發(fā)工作。
　　 本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩種控制模式：手動模式和自動模式。手動模式下，操