基于视觉的点胶机器人运动控制研究

来源 :南京师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zfz508
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着工业自动化程度的加深,点胶机器人在实际生产中得到了广泛的应用,如汽车整装及零部件涂装生产线、幕墙及铝型材氟碳喷漆、喷粉生产线等。同时,其加工精度问题也受到了广泛的关注。机器视觉在点胶精度控制中已经得到了一定的应用,如起始点定位、胶点质量的检测等;而对于机器人在点胶过程中,由于受到外界干扰而产生的路径偏差等现象却未受到应有的关注。若能利用机器视觉对点胶过程进行监控,则能在一定程度上拓宽点胶机器人的应用范围。   本课题采用嵌入式系统设计方案,使用嵌入式Linux操作系统,以PC机为目标显示系统,将USB摄像头采集到的图像,经过网络传输进行显示。对点胶过程的图像进行分析和处理,并将分析结果反馈予机器人运动控制器,实现机器人点胶轨迹的矫正。   嵌入式开发平台采用S3C2410开发板和Linux操作系统。根据点胶机器人的运动特征和摄像头的安装位置,确定坐标转换关系。在成功移植USB摄像头驱动的基础上,基于Video4Linux编写程序实现了图像的采集和储存,并通过TCP协议进行传输,在本地的PC上进行显示。   为了提高实时性,本文采用移动平均法、二值化、圆点区域质心坐标提取等图像处理方法来获得目标区域的特征信息。在此基础上,寻找点胶的最优路径作为预设路径,并采集得到运动过程中胶头的相对位置数据,比较二者得出胶头实际偏移量,并采用PID控制策略对偏差进行调整。在PID控制器参数的调整过程中,分别采用了三种方法:人工、标准的BP网络、自适应调整学习率和动量因子的BP网络。用MATLAB进行仿真,实验结果表明,第三种方法的收敛速度快,收敛误差小,具备较好的实时性、适应性和可靠性。
其他文献
随着人类社会的发展,空间资源已经成为各个国家争相开发探索的又一重要资源。在空间任务中,如何有效的对在轨航天器,特别是卫星中的非合作目标进行较为精密的轨道确定及导航
随着人们对于空间探索和航天活动的日益增长,非合作目标的位姿测量作为空间非合作目标捕获任务中的关键技术,备受各航天大国的重视,在该问题上展开了广泛的研究。本课题针对
学位
机器人产业的迅速发展正在逐渐改变着我们的生活方式。仿人机器人作为与人类形象最贴近的、也是最容易为人类所接受的一种机器形态,从诞生之日起就被赋予了更好地服务人类的使
随着世界范围内对环境保护问题的日益重视和天然气资源的进一步开发利用,联合循环电站在电力生产领域中越来越占据重要地位,而单轴燃气轮机作为其核心设备,对燃气轮机的建模仿真研究有着重要意义。本文在分析了单轴燃气轮机组动态特性的基础上,介绍了多种传统燃气轮机建模方法,并分析各自的优缺点。由于燃气轮机是多变量、强耦合、扰动频繁的复杂热动力装置,应用传统建模方法很难得到精确的模型,而神经网络具有很强的非线性拟
在我国铁路事业高速发展的进程当中,安全问题永远是重中之重。异物侵限是铁路中无法避免的问题,由此引发的各类事故对列车的运行安全造成严重威胁,但目前已有的监测方式都存
现代流程工业生产过程表现为物料流、能量流、信息流,而生产设备在物理结构上表现为静态,生产中的异常状态是在各种“流”的引导下在其中传播的过程,异常状态在各个监测变量
随着现代化工业的飞速发展,一个稳定,快速,安全的工业通信系统显得尤为重要。文章介绍了一种工业应急广播对讲系统的设计。本文的主要内容包括系统总体设计方案,系统硬件与软
随着时代的发展,机器视觉技术,在物体尺寸检测、运动物体跟踪以及飞行器空间导航等方面,有了巨大发展和跨越式的突破,而且在某些领域已经完美取代人类。对于特定的、重复性很
随着社会的进步和科技的发展,人们对于机器人不再满足于表演和娱乐功能,如何能让机器人更加实用、更贴近生活成为研究热点,家庭服务机器人日益受到人们的重视,并成为新的研发