基于圖像的機(jī)械臂視覺控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、機(jī)器人是一種具有擬人功能的機(jī)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(lǐng)域都已經(jīng)開始應(yīng)用到機(jī)器人。于此同時，機(jī)器人技術(shù)水平也隨之增高。人類要求機(jī)器人可以具有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力和很高的智能，使其可以進(jìn)行感覺、思考、決策和動作。視覺機(jī)器人可以滿足這樣的需求，因此視覺機(jī)器人成為當(dāng)今機(jī)器人領(lǐng)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(jìn)行了重新的設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上加入視覺控

2、制系統(tǒng)，目的是將 PUMA560設(shè)計為一個開放性的示教設(shè)備。本文主要分為四個部分，機(jī)械臂 PUMA560各關(guān)節(jié)驅(qū)動電路的設(shè)計、各關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)設(shè)計，視覺子系統(tǒng)的設(shè)計以及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。
　　PUMA560機(jī)器人是一種具有6自由度的通用機(jī)械手，它有6個可以旋轉(zhuǎn)的關(guān)節(jié)，各個關(guān)節(jié)組合動作能夠模仿人類的腰部、肩部、肘部和手腕的運(yùn)動。在對其控制系統(tǒng)設(shè)計前，先將原有的控制信號進(jìn)行隔離并找出控制信號流入端口，引入原系統(tǒng)的保護(hù)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(guān)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(jìn)行機(jī)械臂與主控機(jī)之間的通信。對機(jī)械臂各關(guān)節(jié)進(jìn)行建模，根據(jù)各關(guān)節(jié)模型，設(shè)計了關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)，其為包含速率、位置雙閉環(huán)。利用達(dá)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(shè)計核心是基于圖像雅克比矩陣的。本文