基于視覺的點膠機器人運動控制研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化程度的加深,點膠機器人在實際生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用,如汽車整裝及零部件涂裝生產(chǎn)線、幕墻及鋁型材氟碳噴漆、噴粉生產(chǎn)線等。同時,其加工精度問題也受到了廣泛的關(guān)注。機器視覺在點膠精度控制中已經(jīng)得到了一定的應(yīng)用,如起始點定位、膠點質(zhì)量的檢測等;而對于機器人在點膠過程中,由于受到外界干擾而產(chǎn)生的路徑偏差等現(xiàn)象卻未受到應(yīng)有的關(guān)注。若能利用機器視覺對點膠過程進行監(jiān)控,則能在一定程度上拓寬點膠機器人的應(yīng)用范圍。
　　 本課題采用嵌

2、入式系統(tǒng)設(shè)計方案,使用嵌入式Linux操作系統(tǒng),以PC機為目標(biāo)顯示系統(tǒng),將USB攝像頭采集到的圖像,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸進行顯示。對點膠過程的圖像進行分析和處理,并將分析結(jié)果反饋予機器人運動控制器,實現(xiàn)機器人點膠軌跡的矯正。
　　 嵌入式開發(fā)平臺采用S3C2410開發(fā)板和Linux操作系統(tǒng)。根據(jù)點膠機器人的運動特征和攝像頭的安裝位置,確定坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系。在成功移植USB攝像頭驅(qū)動的基礎(chǔ)上,基于Video4Linux編寫程序?qū)崿F(xiàn)了圖像的采集

3、和儲存,并通過TCP協(xié)議進行傳輸,在本地的PC上進行顯示。
　　 為了提高實時性,本文采用移動平均法、二值化、圓點區(qū)域質(zhì)心坐標(biāo)提取等圖像處理方法來獲得目標(biāo)區(qū)域的特征信息。在此基礎(chǔ)上,尋找點膠的最優(yōu)路徑作為預(yù)設(shè)路徑,并采集得到運動過程中膠頭的相對位置數(shù)據(jù),比較二者得出膠頭實際偏移量,并采用PID控制策略對偏差進行調(diào)整。在PID控制器參數(shù)的調(diào)整過程中,分別采用了三種方法:人工、標(biāo)準(zhǔn)的BP網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)調(diào)整學(xué)習(xí)率和動量因子的BP網(wǎng)絡(luò)。用