基于圖像的機械臂視覺控制系統(tǒng)設計.pdf

1、機器人是一種具有擬人功能的機器，可以代替人類完成各種活動。由于科技的飛速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的各個領域都已經(jīng)開始應用到機器人。于此同時，機器人技術(shù)水平也隨之增高。人類要求機器人可以具有很強的適應環(huán)境的能力和很高的智能，使其可以進行感覺、思考、決策和動作。視覺機器人可以滿足這樣的需求，因此視覺機器人成為當今機器人領域的研究熱點之一。
　　本課題對 PUMA560的原有的已老化并不具有開放性的控制系統(tǒng)進行了重新的設計，并在此基礎上加入視覺控

2、制系統(tǒng)，目的是將 PUMA560設計為一個開放性的示教設備。本文主要分為四個部分，機械臂 PUMA560各關節(jié)驅(qū)動電路的設計、各關節(jié)控制系統(tǒng)設計，視覺子系統(tǒng)的設計以及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。
　　PUMA560機器人是一種具有6自由度的通用機械手，它有6個可以旋轉(zhuǎn)的關節(jié)，各個關節(jié)組合動作能夠模仿人類的腰部、肩部、肘部和手腕的運動。在對其控制系統(tǒng)設計前，先將原有的控制信號進行隔離并找出控制信號流入端口，引入原系統(tǒng)的保護電路信號并提取位置反饋信號。

3、其中，驅(qū)動電路采用PWM驅(qū)動方式。關節(jié)控制系統(tǒng)的調(diào)試是在 Matlab下，simulink里搭建 RTW實時仿真窗口，并通過 PCI1711數(shù)據(jù)采集板卡進行機械臂與主控機之間的通信。對機械臂各關節(jié)進行建模，根據(jù)各關節(jié)模型，設計了關節(jié)控制系統(tǒng)，其為包含速率、位置雙閉環(huán)。利用達芬奇技術(shù)平臺 DM6446試驗箱，完成了圖像的采集、圖像處理以及圖像的特征點提取。本課題研究的是基于圖像的視覺伺服控制，視覺控制器設計核心是基于圖像雅克比矩陣的。本文