采摘機(jī)器人氣動(dòng)視覺(jué)伺服系統(tǒng)開發(fā)

1.6萬(wàn)字 40頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘要 自從機(jī)器人被提出用于果實(shí)采摘之后，水果采摘機(jī)器人及其相關(guān)技術(shù)得到廣泛關(guān)注并且發(fā)展迅速。作為世界果業(yè)第一大國(guó)，我國(guó)在果實(shí)采摘機(jī)器人的探索領(lǐng)域起步比較晚，而且采摘的智能化程度相對(duì)較低，而近年來(lái)由于勞動(dòng)力短缺，采摘機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)越需要求。為了提高采摘機(jī)器人的采摘效率，本課題在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，將直動(dòng)棱柱關(guān)節(jié)替換成氣動(dòng)推桿，視覺(jué)系統(tǒng)上采用VFW 技術(shù)進(jìn)行圖像的實(shí)時(shí)采集，主要研究?jī)?nèi)容如下：
1.搭建氣動(dòng)視覺(jué)伺服系統(tǒng)硬件平臺(tái)。硬件平臺(tái)主要由氣泵，比例方向控制閥標(biāo)準(zhǔn)氣缸，USB攝像頭，傳感器，伺服定位控制器等組成，設(shè)計(jì)并搭建整個(gè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)。
2.視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用 VFW 視頻捕獲技術(shù)實(shí)時(shí)顯示圖像，設(shè)計(jì)出即快速又穩(wěn)定的圖像處理算法，利用 VC++軟件基于 MFC 下編寫實(shí)時(shí)視頻顯示，目標(biāo)識(shí)別，目標(biāo)定位軟件控制界面。
3.氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)研究了氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的定位功能實(shí)現(xiàn)方法及系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的通訊問(wèn)題，首先利用FESTO 配置工具對(duì)伺服定位控制器進(jìn)行參數(shù)配置，接著利用西門子 STEP7 軟件對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行硬件組態(tài)，最后基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)伺服通訊。測(cè)試伺服定位控制器的控制精度，響應(yīng)速度，通過(guò)圖像處理提取到目標(biāo)的位置特征參數(shù)，轉(zhuǎn)換成控制器需要的控制量，從而驅(qū)動(dòng)氣缸行走多少位移，利用軟件定時(shí)器功能，每隔 10ms 記錄一次氣缸當(dāng)前位置，最終得到一組氣缸響應(yīng)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的氣動(dòng)視覺(jué)伺服定位系統(tǒng)能更快速，更精確地完成對(duì)目標(biāo)蘋果的跟蹤定位任務(wù)。最后完成對(duì)目標(biāo)果實(shí)的實(shí)時(shí)跟蹤實(shí)驗(yàn)。


關(guān)鍵字： 采摘機(jī)器人 硬件組態(tài) 氣動(dòng)視覺(jué)伺服 測(cè)試