直角坐標機器人路徑規(guī)劃與視覺引導(dǎo)研究.pdf

1、隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，機器人在各個領(lǐng)域中扮演著越來越重要的作用。在對一些工件的搬運、加工、裝配等作業(yè)中，直角坐標機器人具有較大的優(yōu)勢。對精度和效率都要求較高的工作場合中，需要機器人能夠在眾多的可行路徑中規(guī)劃出一條最優(yōu)路徑，并且使機器人末端執(zhí)行器能夠準確到達目標位置。本文以直角坐標機器人為研究對象，從以下幾個方面進行研究:
　　首先，分析直角坐標機器人路徑規(guī)劃問題，依據(jù)直角坐標機器人運動特點，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機器人路徑最短規(guī)劃算法，從而規(guī)劃出直角坐標機器人末端執(zhí)行器最短路徑，確定對目標工件的搬運順序。
　　其次，采用單目CCD相機作為視覺元件，建立攝像機線性模型和圖像畸變模型，對攝像機進行了標定。通過對圖像預(yù)處理與圖像特征識別，確定目標工件的外部輪廓，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工件形心，通過直角坐標機器人手眼標定法確

3、定工件位置從而完成視覺引導(dǎo)。
　　再次，確定直角坐標機器人主要元件型號，包括攝像機、鏡頭、運動控制卡、線軌、電機的選型，完成直角坐標機器人硬件搭建。基于模塊化思想，采用Visual C++中的MFC模塊設(shè)計控制系統(tǒng)的人機界面，把控制系統(tǒng)人機界面分成多個模塊，并對其中主要模塊進行分析，建立基于視覺引導(dǎo)的直角坐標機器人實驗平臺。
　　最后，在搭建好的直角坐標機器人系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行實驗研究，包括直角坐標機器人末端執(zhí)行器定位精度實驗、