基于機(jī)器視覺的Delta并聯(lián)機(jī)械手臂控制技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)器視覺為機(jī)器人提供了感知外部環(huán)境的技術(shù)手段，使機(jī)器人具有了自主定位外部事物的能力?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化和柔性化生產(chǎn)的特點(diǎn)同樣要求工業(yè)機(jī)器人具有自主感知外部環(huán)境的能力。Delta并聯(lián)機(jī)械手臂是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的一種工業(yè)機(jī)器人，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)動(dòng)靈活、精度高、承載能力強(qiáng)，在電子裝配、食品加工和醫(yī)藥生產(chǎn)等生產(chǎn)領(lǐng)域中大量使用。在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在對(duì)生產(chǎn)目標(biāo)進(jìn)行高速抓取、分揀的操作，這些操作不便于人工進(jìn)行，同時(shí)在有些環(huán)境中，目標(biāo)物體分布散亂

2、，必須先對(duì)它們進(jìn)行定位。本文結(jié)合以上需求，研究利用機(jī)器視覺控制Delta并聯(lián)機(jī)械手臂的方法。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一種優(yōu)化的Delta并聯(lián)機(jī)械手臂逆解算法，該方法能極大地加快控制單元的運(yùn)行速度。本文首先推導(dǎo)出機(jī)械手臂運(yùn)動(dòng)范圍的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并根據(jù)它計(jì)算得到了機(jī)械手臂各個(gè)部件的尺寸，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了本課題使用的機(jī)械手臂，并對(duì)Delta機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，建立了Delta機(jī)械手臂的運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，得到了Delta并聯(lián)機(jī)械

3、手臂的運(yùn)動(dòng)控制算法，然后設(shè)計(jì)并制作了運(yùn)動(dòng)控制單元。比較現(xiàn)有成熟的逆解算法，本文在對(duì)Delta并聯(lián)機(jī)械手臂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析之后，提出了一種優(yōu)化的逆解算法，對(duì)比已有的計(jì)算方法，本方法能夠?qū)⒛娼膺\(yùn)算速度提升10倍以上，極大地減小了控制系統(tǒng)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，大幅度加快機(jī)械手臂的反應(yīng)速度。⑵實(shí)現(xiàn)了單目二維平面視覺子系統(tǒng)的標(biāo)定。針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境，并結(jié)合課題的要求，本文針對(duì)單目二維平面的視覺場(chǎng)景進(jìn)行了標(biāo)定，本文將鏡頭的畸變參數(shù)和相機(jī)的內(nèi)參數(shù)融入到計(jì)算參數(shù)