直角坐標(biāo)機(jī)器人路徑規(guī)劃與視覺(jué)引導(dǎo)研究.pdf

1、隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域中扮演著越來(lái)越重要的作用。在對(duì)一些工件的搬運(yùn)、加工、裝配等作業(yè)中，直角坐標(biāo)機(jī)器人具有較大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)精度和效率都要求較高的工作場(chǎng)合中，需要機(jī)器人能夠在眾多的可行路徑中規(guī)劃出一條最優(yōu)路徑，并且使機(jī)器人末端執(zhí)行器能夠準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位置。本文以直角坐標(biāo)機(jī)器人為研究對(duì)象，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:
　　首先，分析直角坐標(biāo)機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題，依據(jù)直角坐標(biāo)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，建立路徑規(guī)劃數(shù)學(xué)模型，并把數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為

2、旅行商問(wèn)題，將遺傳算法應(yīng)用在路徑最短路徑規(guī)劃中，提出了基于遺傳算法的直角坐標(biāo)機(jī)器人路徑最短規(guī)劃算法，從而規(guī)劃出直角坐標(biāo)機(jī)器人末端執(zhí)行器最短路徑，確定對(duì)目標(biāo)工件的搬運(yùn)順序。
　　其次，采用單目CCD相機(jī)作為視覺(jué)元件，建立攝像機(jī)線性模型和圖像畸變模型，對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定。通過(guò)對(duì)圖像預(yù)處理與圖像特征識(shí)別，確定目標(biāo)工件的外部輪廓，用最小外接矩形法求解工件外部最小矩形，依據(jù)圖像幾何不變矩求取圖像中目標(biāo)工件形心，通過(guò)直角坐標(biāo)機(jī)器人手眼標(biāo)定法確

3、定工件位置從而完成視覺(jué)引導(dǎo)。
　　再次，確定直角坐標(biāo)機(jī)器人主要元件型號(hào)，包括攝像機(jī)、鏡頭、運(yùn)動(dòng)控制卡、線軌、電機(jī)的選型，完成直角坐標(biāo)機(jī)器人硬件搭建?；谀K化思想，采用Visual C++中的MFC模塊設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的人機(jī)界面，把控制系統(tǒng)人機(jī)界面分成多個(gè)模塊，并對(duì)其中主要模塊進(jìn)行分析，建立基于視覺(jué)引導(dǎo)的直角坐標(biāo)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　最后，在搭建好的直角坐標(biāo)機(jī)器人系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，包括直角坐標(biāo)機(jī)器人末端執(zhí)行器定位精度實(shí)驗(yàn)、