视觉引导的直角坐标机器人实验系统开发(二）开题报告

1. 研究目的与意义

（1）研究背景

机器视觉检测作为一种自动化无损检测的方法，它速度快、精度高、稳定性好，所以在近几年发展迅速。机器视觉技术相当于给了机器人一双“眼睛”，从而可对环境信息进行收集、处理、计算，继而有条件地输出动作。基于视觉引导的机器人能有效提升工艺的自动化水平和产线柔性，在替代人类工作时更具灵活性。我国工业企业中约40%的机器人为直角坐标机器人，直角坐标机器人具有构造简单、性价比高等优点，被广泛用于各行各业，如汽车行业、3c电子行业、塑料、金属加工等领域。

直角坐标机器人的基本工作单元——单轴机械臂通常以伺服电机、步进电机为驱动机构，而传动方式常用滚珠丝杆、齿轮齿条、同步皮带。直角坐标机器人作业过程中，对其速度和位置的控制无时不刻地进行着，其中位置控制的精度要求在工业技术发展中不断提升。仅占工业机器人成本12%的控制系统有着机器人的“大脑”之称，其对机器人性能的影响很大。

2. 研究内容和预期目标

本课题主要研究内容：

（1）结合视觉引导的直角坐标机器人情况，对运动控制系统进行总体设计，包括图像采集、网络通信、数据处理、人机交互、图像轨迹再现等总体设计。

（2）根据运动控制技术发展情况，基于控制器、驱动机构、传动方式等构建直角坐标工业机器人运动控制系统，完成相关电气设计，开发基本软件。

3. 研究的方法与步骤

（1）设计基于视觉引导的直角坐标机器人运动控制系统结构

研究国内外运动控制技术路线，借鉴当前流行的运动控制实验技术，结合实验室的实验条件，设计基于视觉引导的直角坐标机器人运动控制系统结构。

（2）系统硬件设计

4. 参考文献

[1]王光泽田. 结合多传感融合的直角坐标码垛机器人轨迹规划研究[d]. 重庆大学,2018.

[2]苗彭. 基于视觉的机械臂工件抓取系统研究[d]. 天津理工大学,2019.

[3] 刘乐. 直角坐标机器人轨迹规划与控制仿真研究[d]. 河南科技大学,2015.

5. 计划与进度安排

（1）2022.2.24―2022.3.20（4周）查阅资料, 撰写开题报告。

（2）2022.3.23―2022.4.3（2周）需求分析，方案论证、设计。

（3）2022.4.6―2022.4.24（3周）硬件、软件设计。