水平视觉光电机器人软件系统的设计与实现
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 视觉伺服核心技术简介 | 第12-17页 |
| 1.2.1 视觉机器人伺服系统的类别 | 第13-15页 |
| 1.2.1.1 基于位置的视觉伺服系统 | 第14页 |
| 1.2.1.2 基于图像的视觉伺服系统 | 第14-15页 |
| 1.2.1.3 混合视觉伺服控制系统 | 第15页 |
| 1.2.2 机器人系统控制算法简介 | 第15-17页 |
| 1.2.2.1 模糊PID控制 | 第16页 |
| 1.2.2.2 神经网络PID控制 | 第16-17页 |
| 1.3 国内外研究现状和发展趋势 | 第17-19页 |
| 1.3.1 机器人发展现状和趋势 | 第17-18页 |
| 1.3.2 运动控制卡发展现状 | 第18-19页 |
| 1.4 本文选题意义及主要研究内容 | 第19-21页 |
| 1.4.1 选题意义 | 第19页 |
| 1.4.2 论文内容和结构安排 | 第19-21页 |
| 第二章 视觉水平四轴机器人系统简介 | 第21-29页 |
| 2.1 机器人系统总体架构 | 第21-22页 |
| 2.2 机器人本体 | 第22页 |
| 2.3 伺服驱动模块 | 第22-25页 |
| 2.4 上位机系统 | 第25-28页 |
| 2.4.1 视觉模块 | 第25-26页 |
| 2.4.2 运动控制模块 | 第26-28页 |
| 2.5 视觉机器人技术参数 | 第28页 |
| 2.6 本章总结 | 第28-29页 |
| 第三章 机器人软件系统运动算法设计 | 第29-52页 |
| 3.1 水平四轴SCARA机器人模型介绍 | 第29-30页 |
| 3.2 水平四轴SCARA机器人运动学分析 | 第30-38页 |
| 3.2.1 齐次坐标变换 | 第30-32页 |
| 3.2.2 D-H连杆模型描述 | 第32-34页 |
| 3.2.3 运动学正解 | 第34-35页 |
| 3.2.4 运动学逆解 | 第35-37页 |
| 3.2.5 机械臂三维仿真结果 | 第37-38页 |
| 3.3 关节空间轨迹规划 | 第38-45页 |
| 3.3.1 三次插值算法 | 第38-39页 |
| 3.3.2 五次插值算法 | 第39-41页 |
| 3.3.3 两种方法的仿真和测试 | 第41-45页 |
| 3.3.3.1 三次插值的仿真和测试 | 第41-43页 |
| 3.3.3.2 五次插值的仿真和测试 | 第43-45页 |
| 3.4 笛卡尔空间轨迹规划 | 第45-50页 |
| 3.4.1 直线规划算法 | 第45-48页 |
| 3.4.2 圆弧规划算法 | 第48-50页 |
| 3.5 本章总结 | 第50-52页 |
| 第四章 机器人软件系统视觉模块设计 | 第52-78页 |
| 4.1 摄像机标定 | 第52-61页 |
| 4.1.1 摄像机的线性成像模型 | 第52-54页 |
| 4.1.2 基于Halcon的摄像机标定 | 第54-59页 |
| 4.1.2.1 标定板和相机 | 第54页 |
| 4.1.2.2 摄像机内参和外参的标定 | 第54-57页 |
| 4.1.2.3 标定实验结果及分析 | 第57-59页 |
| 4.1.3 机器人手眼关系标定 | 第59-61页 |
| 4.2 图像平滑处理 | 第61-66页 |
| 4.2.1 图像噪声 | 第61-62页 |
| 4.2.2 均值滤波器 | 第62-63页 |
| 4.2.3 中值滤波器 | 第63-64页 |
| 4.2.4 高斯滤波器 | 第64-65页 |
| 4.2.5 几种滤波方法的比较 | 第65-66页 |
| 4.3 图像二值化 | 第66-68页 |
| 4.3.1 全局阈值分割 | 第66-67页 |
| 4.3.2 实验和结果分析 | 第67-68页 |
| 4.4 基于Halcon的模式匹配和定位 | 第68-77页 |
| 4.4.1 图像特征描述 | 第68-69页 |
| 4.4.1.1 几何描述子 | 第69页 |
| 4.4.1.2 形状描述子 | 第69页 |
| 4.4.2 匹配策略 | 第69-70页 |
| 4.4.3 相似性度量 | 第70-71页 |
| 4.4.4 Halcon图像匹配技术 | 第71-72页 |
| 4.4.4.1 基于灰度的匹配 | 第71页 |
| 4.4.4.2 基于形状的匹配 | 第71页 |
| 4.4.4.3 基于组件的匹配 | 第71-72页 |
| 4.4.5 模板匹配实验和结果 | 第72-77页 |
| 4.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 第五章 视觉机器人软件系统设计和实现 | 第78-95页 |
| 5.1 软件系统总体概述 | 第78-81页 |
| 5.1.1 软件模块简介 | 第78-79页 |
| 5.1.2 运动控制卡接口介绍 | 第79-81页 |
| 5.1.3 开发环境介绍 | 第81页 |
| 5.2 人工控制模块 | 第81-84页 |
| 5.2.1 功能和窗口介绍 | 第81-83页 |
| 5.2.2 实现机制和流程 | 第83-84页 |
| 5.3 运动规划模块 | 第84-91页 |
| 5.3.1 指令编辑模块 | 第84-88页 |
| 5.3.1.1 指令介绍 | 第85-87页 |
| 5.3.1.2 参数编辑窗口 | 第87-88页 |
| 5.3.2 指令解析模块 | 第88-91页 |
| 5.4 视觉模块 | 第91-92页 |
| 5.5 归零模块 | 第92-94页 |
| 5.5.1 窗口和功能介绍 | 第92-93页 |
| 5.5.2 实现机制和流程 | 第93-94页 |
| 5.6 本章小结 | 第94-95页 |
| 第六章 总结 | 第95-97页 |
| 6.1 工作总结 | 第95-96页 |
| 6.2 展望 | 第96-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-103页 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 | 第103-104页 |
