| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题背景及研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 机器人视觉系统分类 | 第13-16页 |
| 1.3 机器人语言国内外研究历史与现状 | 第16-17页 |
| 1.3.1 机器人语言国外研究历史与现状 | 第16-17页 |
| 1.3.2 机器人语言国内研究历史与现状 | 第17页 |
| 1.4 机器人视觉伺服国内外研究历史与现状 | 第17-20页 |
| 1.4.1 机器人视觉伺服国外研究历史 | 第17-19页 |
| 1.4.2 机器人视觉伺服系统国内研究历史 | 第19-20页 |
| 1.5 论文主要研究内容及结构安排 | 第20-22页 |
| 第二章 开放式机器人控制系统框架 | 第22-35页 |
| 2.1 开放式机器人控制系统的硬件框架 | 第22-31页 |
| 2.1.1 SCARA型工业机器人简介及其运动学分析 | 第23-30页 |
| 2.1.1.1 SCARA型工业机器人简介 | 第23-25页 |
| 2.1.1.2 SCARA型工业机器人正运动学分析 | 第25-27页 |
| 2.1.1.3 SCARA型工业机器人逆运动学分析 | 第27-29页 |
| 2.1.1.4 SCARA型工业机器人运动学仿真 | 第29-30页 |
| 2.1.2 运动控制卡简介 | 第30-31页 |
| 2.1.3 数字摄像机简介 | 第31页 |
| 2.2 开放式机器人控制系统的软件框架 | 第31-34页 |
| 2.3 开放式机器人控制系统的特点 | 第34页 |
| 2.4 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 机器人语言及解释器研究 | 第35-55页 |
| 3.1 机器人语言系统概述 | 第35-37页 |
| 3.2 机器人语言设计 | 第37-41页 |
| 3.2.1 机器人语言简介 | 第37页 |
| 3.2.2 机器人语言指令集 | 第37-41页 |
| 3.2.2.1 运动指令 | 第37-38页 |
| 3.2.2.2 I/O指令 | 第38-39页 |
| 3.2.2.3 等待指令 | 第39页 |
| 3.2.2.4 流程控制指令 | 第39-41页 |
| 3.2.3 机器人程序格式 | 第41页 |
| 3.3 机器人语言解释器设计 | 第41-53页 |
| 3.3.1 机器人语言解释器结构 | 第41-45页 |
| 3.3.2 词法分析 | 第45-46页 |
| 3.3.3 语法分析 | 第46-48页 |
| 3.3.4 语义分析及目标代码生成 | 第48-50页 |
| 3.3.5 目标程序解析及执行 | 第50-53页 |
| 3.4 机器人语言解释器实验 | 第53-54页 |
| 3.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 机器人视觉引导研究 | 第55-77页 |
| 4.1 图像采集 | 第56-58页 |
| 4.1.1 数字图像简介 | 第56-57页 |
| 4.1.2 数字图像采集 | 第57-58页 |
| 4.2 图像预处理 | 第58-61页 |
| 4.2.1 图像滤波 | 第58页 |
| 4.2.2 图像阈值分割 | 第58-60页 |
| 4.2.3 图像边缘检测 | 第60-61页 |
| 4.3 图像匹配 | 第61-64页 |
| 4.3.1 图像匹配算法分类 | 第62页 |
| 4.3.2 基于轮廓矩不变量的图像匹配算法 | 第62-64页 |
| 4.3.2.1 Hu矩原理 | 第62-63页 |
| 4.3.2.2 轮廓矩原理 | 第63-64页 |
| 4.3.2.3 匹配度定义 | 第64页 |
| 4.4 摄像机标定 | 第64-67页 |
| 4.4.1 摄像机模型建立 | 第64-67页 |
| 4.4.1.1 摄像机小孔模型 | 第65页 |
| 4.4.1.2 摄像机内参数模型 | 第65-66页 |
| 4.4.1.3 摄像机畸变模型 | 第66-67页 |
| 4.4.1.4 摄像机外参数模型 | 第67页 |
| 4.4.2 张式摄像机标定法 | 第67页 |
| 4.5 摄像机与机器人的手眼关系标定 | 第67-69页 |
| 4.6 机器人视觉引导实验 | 第69-75页 |
| 4.6.1 摄像机标定、摄像机-机器人手眼标定实验 | 第69-72页 |
| 4.6.1.1 摄像机标定实验 | 第69-71页 |
| 4.6.1.2 摄像机-机器人手眼标定实验 | 第71-72页 |
| 4.6.2 待识别目标对象、模板匹配实验 | 第72-75页 |
| 4.7 基于视觉引导的机器人控制系统实验 | 第75-76页 |
| 4.8 本章小结 | 第76-77页 |
| 第五章 EtherCAT实时以太网研究 | 第77-103页 |
| 5.1 EtherCAT概述 | 第77-78页 |
| 5.2 EtherCAT组成及协议 | 第78-85页 |
| 5.2.1 EtherCAT系统组成 | 第78-80页 |
| 5.2.1.1 EtherCAT主站组成 | 第78-79页 |
| 5.2.1.2 EtherCAT从站组成 | 第79-80页 |
| 5.2.2 EtherCAT协议 | 第80-85页 |
| 5.2.2.1 EtherCAT数据帧结构 | 第80-81页 |
| 5.2.2.2 EtherCAT段内寻址 | 第81-83页 |
| 5.2.2.3 EtherCAT通信模式 | 第83-84页 |
| 5.2.2.4 EtherCAT状态机和通信初始化 | 第84页 |
| 5.2.2.6 EtherCAT应用层协议 | 第84-85页 |
| 5.3 EtherCAT软主站设计 | 第85-98页 |
| 5.3.1 EtherCAT软主站框架 | 第85-87页 |
| 5.3.2 EtherCAT软主站阶段转移 | 第87页 |
| 5.3.3 EtherCAT软主站有限状态机设计 | 第87-93页 |
| 5.3.3.1 主站状态机 | 第87-88页 |
| 5.3.3.2 从站扫描状态机 | 第88-89页 |
| 5.3.3.3 从站配置状态机 | 第89-92页 |
| 5.3.3.4 状态改变状态机 | 第92-93页 |
| 5.3.3.5 SII状态机 | 第93页 |
| 5.3.4 EtherCAT软主站接.设计 | 第93-98页 |
| 5.3.4.1 指令帧格式设计 | 第94-96页 |
| 5.3.4.2 接口设计 | 第96-98页 |
| 5.4 EtherCAT软主站试验 | 第98-102页 |
| 5.4.1 实验步骤 | 第98-101页 |
| 5.4.2 实验结果与结论 | 第101-102页 |
| 5.5 本章小结 | 第102-103页 |
| 第六章 全文总结与展望 | 第103-106页 |
| 6.1 全文总结 | 第103-105页 |
| 6.2 展望 | 第105-106页 |
| 致谢 | 第106-107页 |
| 参考文献 | 第107-112页 |
