堆垛機械手控制算法研究與設(shè)計.pdf

1、隨著自動化物流業(yè)的快速發(fā)展，人們已經(jīng)不滿足于堆垛機器人只能針對單一貨物，按照預(yù)先示教的路線進(jìn)行搬運的工作模式。因此對碼垛機器人智能化、高效性、高精度等方面提出了更高的要求。
　　碼垛控制系統(tǒng)主要由控制算法設(shè)計和硬件及軟件設(shè)計兩大部分構(gòu)成?？刂扑惴ㄖ饕赡繕?biāo)識別算法和RRT-A*路徑規(guī)劃算法構(gòu)成。目標(biāo)識別過程中首先采用中值濾波的方式對原圖像進(jìn)行濾波降低圖像的噪聲干擾；然后采用最優(yōu)閾值分割方式對圖像進(jìn)行分割，尋找圖像中的目標(biāo)區(qū)域；再通

2、過模板匹配法對目標(biāo)進(jìn)行匹配識別，將識別后的目標(biāo)從圖像二維坐標(biāo)系下轉(zhuǎn)換至機器人三維坐標(biāo)系下。路徑規(guī)劃過程根據(jù)目標(biāo)識別算法計算出的目標(biāo)物體在機器人坐標(biāo)系下的位置坐標(biāo)通過RRT-A*算法進(jìn)行路徑規(guī)劃?；镜?RRT算法的路徑搜索具有隨機性，可以解決基于幾何構(gòu)造等傳統(tǒng)常規(guī)算法易出現(xiàn)的維數(shù)災(zāi)問題，同時路徑搜索的盲目性、規(guī)劃效率低等特點也導(dǎo)致規(guī)劃路徑代價較大。因此通過引入的A*啟發(fā)式代價函數(shù)，來解決基本的RRT算法的不足，提高路徑規(guī)劃效率，使碼垛機

3、器人運動路徑更加靈活。
　　本文設(shè)計的機器人硬件及軟件系統(tǒng)主要由機器視覺系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、機器人控制系統(tǒng)和計算機控制平臺構(gòu)成。機器視覺系統(tǒng)主要對目標(biāo)進(jìn)行圖像采集；PLC控制系統(tǒng)通過傳感器等外圍設(shè)備對傳送帶上貨物實時監(jiān)測，并將貨物情況實時返回至機器人控制系統(tǒng)，協(xié)助機器人完成堆垛工作任務(wù)；機器人控制系統(tǒng)根據(jù) PLC控制系統(tǒng)發(fā)送的貨物狀態(tài)信息和計算機控制平臺發(fā)送的控制指令、規(guī)劃路徑等，驅(qū)動機器人做出相應(yīng)運動。計算機控制平臺主要由機器