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传统工业机器人一般采用工控机作为控制系统。这种系统成本较高,软硬件结构复杂,在许多行业的应用中受到了限制。作为一个应用型项目,本文的目的是开发一种基于嵌入式的具有高速图像采集,图像处理和运动控制功能的系统平台,在该控制系统上,可以完成对目标的高速图像采集,对图像进行复杂的图像处理运算,并对多个运动轴进行复杂的轨迹规划。控制系统基于ARM Cortex-A9架构处理器,将图像采集,图像处理和运动控制技术结合,实现了图像采集模块,图像处理模块,运动控制模块的主要功能,为进行复杂的图像处理和运动轨迹规划的实现提供了便捷的接口,为后续的开发和研究提供了一种方便快捷的平台。论文应用嵌入式系统作为控制平台,选择了主频为1.6GHz,集成了具有400MHz频率的Mali-400MP图形处理器的三星Exynos4412四核心处理器作为主控芯片,该芯片较高的性能可以完成高速的图像处理任务。控制系统采用CMOS相机完成图像的高速采集。使用PCL6045BL芯片作为运动控制芯片,可以精确的实现多种运动方式的控制功能。系统可以通过多核心处理器同时完成图像采集较为复杂的图像处理处理以及运动控制,实现对目标的实时跟踪。控制系统采用嵌入式Linux系统作为系统平台,通过对控制系统的功能需求分析,对Linux进行了针对性的裁剪和移植。包括引导程序的移植,Linux系统内核的修改和移植,交叉编译链的建立,文件系统的制作等。完成了在Linux控制系统下使用V4L2对目标的高速图像采集,并实现了图像图形处理库OpenCV在嵌入式平台的应用。本文在最新的跨平台的集成开发环境Qt5.2.1下完成了控制系统应用软件的开发。包括视觉跟踪系统的设计,运动控制模块的驱动和函数接口的设计,图像采集和处理模块的程序设计,人机交互界面和系统状态监控模块的设计。应用基于Qt的多线程技术,保证了人机交互,运动控制,图像采集处理,状态监控各个模块可以多任务操作,而互相不受到影响。本文最终完成了一个功能基本完善的具有视觉功能的运动控制系统平台。为实现质量轻,体积小,成本低的嵌入式运动控制系统提供了一种解决方案。