基于機器視覺的機械手控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，不斷發(fā)展的機器視覺技術和機械手控制技術已在眾多領域為人們提供了快速又高效的服務。在某些條件惡劣的環(huán)境中，帶視覺功能的機械手代替人工發(fā)揮著重要作用。此外， ZigBee無線通信技術的日益成熟，也對現(xiàn)代工業(yè)控制行業(yè)產生著越來越重要的影響。
　　 本文基于對機器視覺技術、單片機控制技術、電機驅動技術和ZigBee無線通信技術的深入研究，完成一套集光、機、電于一體的機械手控制系統(tǒng)的設計、安裝和調試。
　　 本文研究的機械

2、手控制系統(tǒng)可分為三層：即決策層、處理層和執(zhí)行層。分別由上位工控機、三套運動控制卡和五臺電機與其對應。決策層用于人機界面的交互、圖像的采集與處理、通過ZigBee無線網絡發(fā)送指令控制下位機；處理層負責解析并執(zhí)行上位機的控制指令，或驅動電機，或向上位機反饋數(shù)據(jù)；執(zhí)行層則負責按處理層的要求控制機械手運動。
　　 基于系統(tǒng)各層的功能需求，本文的主要工作包括控制系統(tǒng)的電氣設計，運動控制卡的硬件、軟件設計，機器視覺系統(tǒng)構建和圖像處理軟件設計

3、，以及上位機軟件的安裝與操作情況介紹。論文首先對課題中的關鍵技術作了深入研究，包括機器視覺技術、電機驅動技術和ZigBee無線通信技術；其次，重點闡述了基于單片機的運動控制卡的軟硬件設計，包括控制系統(tǒng)中硬件元器件的選型、主要硬件接口的設計和運動控制算法的實現(xiàn)等；最后，論文對視覺系統(tǒng)的硬件構成和圖像處理軟件設計流程作了詳細介紹，并完成了軟件開發(fā)工作。
　　 本文所設計的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了兩種控制模式：手動模式和自動模式。手動模式下，操