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机械制造自动化一直是制造业为了长期发展所追求的目标之一,实行自动化,可以大大降低劳动强度、提高产品质量、增强企业适应市场的能力、提高竞争力。本文针对自动上料机械手运动控制展开研究,主要研究内容如下:(1)自动上料控制系统的设计:该系统主要包括传送设备AGV、机械手、物料以及视觉系统,通过控制使之相互配合工作。通过AGV运送装载零件箱子,利用机器视觉获取箱子内零件图像,通过图像处理获取零件姿态,并驱动机械手抓取零件送到指定工位。(2)机械手的运动学分析:采用D-H法对机械手进行运动学分析,建立D-H坐标系,并分析得到D-H参数,建立机械手运动学模型,推导机械手正解过程,利用机械手本身运动特点与piper准则对机械手进行逆解得到关节变量。(3)基于视觉零件姿态检测:通过相机标定、采集图像、处理图像、识别特征,最终确定零件姿态。通过张氏标定法对CCD摄像机进行标定,通过对单一零件进行拍摄,经图像处理后保存模板,以便视觉系统在之后的反馈中识别零件。结合图像处理软件Halcon实时采集图像,对图像进预处理,进一步采用模板匹配方法获取各个零件的姿态以便机械手抓取。(4)机械手运动控制:结合运动学分析获得正解和逆解模型,设计轨迹规划算法及流程,利用Matlab进行数据规划和模拟验证,得到一系列离散的数据点,并绘制轨迹规划曲线。利用Solidworks对机械手三维建模。将Matlab得到的离散数据导入到Solidworks中,进行Cosmos仿真分析,得到轨迹规规划的曲线,并将之与Matlab的轨迹规划曲线比较,验证算法的可行性。