基于机器视觉的螺丝锁付SCARA机器人关键技术研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 螺钉自动锁付技术发展现状 | 第10-12页 |
| 1.2.2 机器视觉技术发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.3 工业机器人发展现状 | 第13-15页 |
| 1.3 论文主要工作和结构安排 | 第15-17页 |
| 第二章 整体方案设计 | 第17-29页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 系统需求分析 | 第17-23页 |
| 2.2.1 螺钉装配技术理论研究 | 第17-21页 |
| 2.2.2 自动螺钉装配系统分析 | 第21-22页 |
| 2.2.3 视觉螺钉装配需求分析 | 第22-23页 |
| 2.3 系统方案设计 | 第23-28页 |
| 2.3.1 子模块硬件确认 | 第23-26页 |
| 2.3.2 子模块硬件整合 | 第26-27页 |
| 2.3.3 方案工作流程分析 | 第27-28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 整体机械系统设计 | 第29-43页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 SCARA机器人针对设计 | 第29-40页 |
| 3.2.1 传动方案设计 | 第29-30页 |
| 3.2.2 关键零部件选型 | 第30-32页 |
| 3.2.2.1 大臂小臂电机计算选择 | 第30-31页 |
| 3.2.2.2 第三关节第四关节电机的计算选择 | 第31-32页 |
| 3.2.3 SCARA机器人工作空间 | 第32-34页 |
| 3.2.4 大臂小臂结构设计 | 第34-35页 |
| 3.2.5 腕部结构针对性设计 | 第35-36页 |
| 3.2.6 SCARA机器人运动学分析 | 第36-40页 |
| 3.2.6.1 SCARA机器人运动学正解 | 第38-39页 |
| 3.2.6.2 SCARA机器人运动学逆解 | 第39-40页 |
| 3.3 末端执行器设计 | 第40-41页 |
| 3.4 配套设施设计 | 第41-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-43页 |
| 第四章 基于驱控一体技术的机器人控制系统设计 | 第43-55页 |
| 4.1 引言 | 第43页 |
| 4.2 控制系统硬件与电气设计 | 第43-49页 |
| 4.2.1 机器人控制系统硬件设计 | 第43-44页 |
| 4.2.2 机器人电气系统设计 | 第44-46页 |
| 4.2.3 机器人零点标定与工具坐标系标定 | 第46-48页 |
| 4.2.4 机器人运动校正计算 | 第48-49页 |
| 4.3 机器人控制系统针对性优化 | 第49-51页 |
| 4.3.1 机器人PID参数调整 | 第49-51页 |
| 4.3.2 机器人锁付进给速率控制 | 第51页 |
| 4.4 机器人控制程序 | 第51-52页 |
| 4.5 螺钉装配锁紧力计算 | 第52-53页 |
| 4.6 机器人螺丝锁付人机界面编制 | 第53-54页 |
| 4.7 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 视觉系统设计与试验调试 | 第55-82页 |
| 5.1 引言 | 第55页 |
| 5.2 视觉系统功能需求分析 | 第55-56页 |
| 5.3 视觉系统硬件设计 | 第56-60页 |
| 5.3.1 工业相机 | 第56-57页 |
| 5.3.2 镜头 | 第57-59页 |
| 5.3.3 光源 | 第59-60页 |
| 5.4 视觉标定与坐标转换 | 第60-65页 |
| 5.4.1 坐标转换 | 第60-63页 |
| 5.4.2 视觉标定 | 第63-65页 |
| 5.5 图像处理算法 | 第65-67页 |
| 5.5.1 图像采集 | 第66页 |
| 5.5.2 图像处理 | 第66-67页 |
| 5.6 基于纠偏算法的螺纹孔位置偏差补偿 | 第67-72页 |
| 5.6.1 工件位置偏差补偿算法 | 第67-69页 |
| 5.6.2 视觉纠偏算法的坐标变换 | 第69-72页 |
| 5.7 基于遗传算法的螺钉装配路径优化 | 第72-76页 |
| 5.7.1 编码和种群 | 第73页 |
| 5.7.2 适应度函数 | 第73-74页 |
| 5.7.3 选择 | 第74-75页 |
| 5.7.4 交叉 | 第75页 |
| 5.7.5 变异 | 第75-76页 |
| 5.8 实验样机研制 | 第76-77页 |
| 5.9 视觉系统调试 | 第77-78页 |
| 5.9.1 通讯 | 第77-78页 |
| 5.9.2 视觉系统界面 | 第78页 |
| 5.10 螺钉装配实验 | 第78-81页 |
| 5.11 本章小结 | 第81-82页 |
| 第六章 总结与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 总结 | 第82页 |
| 6.2 展望 | 第82-84页 |
| 参考文献 | 第84-87页 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88页 |
