本文選題：機械手　切入點：機器視覺　出處：《華東理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著自動化制造在工業領域的廣泛應用,進行沖壓罐體工位之間的罐體移送也采用了機械手,逐步實現了生產的自動化。但是,在實際生產中,由于沖壓罐體擺放位置不到位或者工位上沒有罐體存在,則會導致機械手抓取失敗和誤動作,使得加工工時增加和生產效率降低。為了改善這種情況,引進了視覺識別系統,對工位上罐體的位置擺放進行有效判定。在此基礎上,本文將視覺識別系統與PLC控制系統相結合,研究開發了基于LabVIEW和PLC的罐體移送機械手視覺控制系統,主要內容如下:(1)系統總體結構包括機械手、視覺識別系統、PLC運動控制部分及上位機PC,使其各部分相互配合協作。通過視覺識別系統對獲取的罐體圖像進行圖像處理從而得到罐體坐標,隨后進行罐體擺放位置的正誤判定,驅使機械手正確移送動作。(2)采用D-H坐標法對機械手建立D-H坐標系并分析而獲取D-H參數,建立機械手運動學方程,推導其機械手正逆解,得到機械手位姿與關節變量的關系。在運動學分析和軌跡規劃的理論基礎上,利用MATLAB對所規劃的軌跡進行仿真。(3)通過相機標定、圖像采集及處理、圖像坐標轉換,確定罐體空間坐標。利用WPLSOFT開發下位機PLC程序,包含手動和自動程序。控制系統的人機界面采用LabVIEW開發,包括機械手運動控制部分與視覺系統識別部分。(4)搭建控制系統的硬件平臺并進行機械手運動軌跡及其它模塊的功能性驗證試驗,確保該控制系統軟硬件的可靠性和有效性。人機界面設計友好且操作方便,其功能模塊完全滿足整個控制系統的要求,能實現機械手在視覺系統的引導下進行罐體移送工作。
[Abstract]:With the wide application of automatic manufacturing in the field of industry, a manipulator is used to transfer the tank between stamping tank stations, which realizes the automation of production step by step. However, in actual production, Because the position of the stamping tank is not in place or there is no tank in the working position, it will lead to the grasping failure and misoperation of the manipulator, thus increasing the working hours and reducing the production efficiency. In order to improve this situation, a visual recognition system has been introduced. In this paper, the visual recognition system is combined with the PLC control system, and the visual control system of the tank transfer manipulator based on LabVIEW and PLC is researched and developed. The main contents are as follows: 1) the overall structure of the system includes the manipulator, The motion control part of PLC and the PC of the upper computer are used in the visual recognition system to cooperate with each other. Through the visual recognition system, the tank image is processed to get the tank coordinates, and then the tank position is judged correctly and wrongly. The D-H coordinate system is established and analyzed to obtain the D-H parameters, the kinematics equation of the manipulator is established, and the direct and inverse solution of the manipulator is deduced. On the basis of kinematics analysis and trajectory planning theory, we use MATLAB to simulate the planned trajectory through camera calibration, image acquisition and processing, image coordinate transformation. Determine the space coordinates of the tank. Develop the PLC program of the lower computer with WPLSOFT, including manual and automatic program. The man-machine interface of the control system is developed by LabVIEW. The hardware platform of the control system is built up including the manipulator motion control part and the visual system identification section .4) and the functional verification test of the manipulator motion trajectory and other modules is carried out. The man-machine interface is designed friendly and easy to operate, and its function module fully meets the requirements of the whole control system, and the robot can be transferred to the tank under the guidance of the visual system.
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP241

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本文編號：1674817