發(fā)布時間：2022-08-08 14:50

　　目前機器視覺應用系統(tǒng)應用領域越來越廣泛,開發(fā)一種針對該系統(tǒng)的仿真調試平臺具有重要意義。開發(fā)者可以在仿真平臺上離線開發(fā)和調試視覺算法以及整個系統(tǒng)控制邏輯程序,不需要實際硬件設備參與。本文開發(fā)的仿真調試平臺由圖形化編程系統(tǒng)和三維可視化仿真系統(tǒng)組成,開發(fā)者在編程系統(tǒng)完成機器視覺應用系統(tǒng)的視覺算法和系統(tǒng)控制邏輯程序開發(fā),在三維可視化仿真系統(tǒng)中,查看仿真結果包括三維動畫和整個仿真過程的狀態(tài)數(shù)據(jù)。首先是圖形化編程系統(tǒng)設計與實現(xiàn),本文將PLCOpen與機器視覺相結合,在PLCOpen軟件框架基礎上開發(fā)了平臺編程系統(tǒng)。在對PLCOpen功能塊模型深入研究后,將OpenCV庫基礎視覺算法以功能塊形式封裝在編程系統(tǒng)中,組成視覺算法庫。以同樣方式對所有仿真模型的運動控制驅動程序和虛擬相機驅動程序進行封裝,組成運動控制驅動庫和相機驅動庫。開發(fā)者從系統(tǒng)庫中拖拽功能塊,形成功能塊邏輯串,就能完成視覺算法和系統(tǒng)控制邏輯程序開發(fā)。系統(tǒng)實際運行時,調用腳本解釋器,將開發(fā)者功能塊邏輯串解析成實際代碼。然后是三維可視化仿真系統(tǒng)設計與實現(xiàn),本文提出在機械結構繪圖軟件SolidWorks中完成模型繪制,再將模型導入到OpenG... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 機器視覺仿真平臺研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內容及組織方式
第二章 機器視覺應用系統(tǒng)仿真平臺總體設計
    2.1 仿真平臺功能分析
    2.2 仿真平臺實現(xiàn)方案
    2.3 仿真平臺架構設計
    2.4 本章小結
第三章 圖形化編程系統(tǒng)
    3.1 PLCOpen與機器視覺
    3.2 圖形化編程系統(tǒng)設計
        3.2.1 系統(tǒng)架構及界面
        3.2.2 功能塊設計
    3.3 視覺算法庫
        3.3.1 圖像操作類
        3.3.2 圖像標記類
        3.3.3 圖像預處理類
        3.3.4 圖像分割類
        3.3.5 圖像匹配類
        3.3.6 相機與工作平臺標定類
    3.4 運動控制庫
    3.5 相機驅動庫
    3.6 本章小結
第四章 三維可視化仿真系統(tǒng)
    4.1 三維可視化實現(xiàn)原理
        4.1.1 三維建模
        4.1.2 模型導入
        4.1.3 真實感渲染
        4.1.4 觀察攝像機設置
        4.1.5 層次模型
        4.1.6 動畫實現(xiàn)
    4.2 運動學模型
        4.2.1 SCARA型機器人運動學模型
        4.2.2 正運動學模型求解
        4.2.3 逆運動學模型求解
    4.3 軌跡規(guī)劃
        4.3.1 直線插補
        4.3.2 平面圓弧插補
        4.3.3 空間圓弧插補
    4.4 仿真模型庫
    4.5 SCARA型機器人仿真模型實現(xiàn)
        4.5.1 三維顯示
        4.5.2 運動仿真
        4.5.3 遠程通信控制
        4.5.4 控制面板
    4.6 本章小結
第五章 仿真平臺應用實驗
    5.1 字符塊分揀系統(tǒng)總體組成及功能
    5.2 在仿真平臺上開發(fā)字符塊分揀系統(tǒng)
        5.2.1 相機標定與工作平臺標定
        5.2.2 檢測定位
        5.2.3 控制邏輯
    5.3 在真實設備上實驗驗證
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 本文總結
    6.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]VB及SolidWorks二次開發(fā)在柱塞泵建模中的應用[J]. 楊馥霖,王喜洋,謝世聰,楊彥琳.  液壓氣動與密封. 2018(07)
[2]機器視覺及其在制造業(yè)中的應用分析[J]. 李炳銀.  數(shù)字通信世界. 2017(09)
[3]機器視覺市場前景分析[J]. 周爽,劉赟.  現(xiàn)代商業(yè). 2017(24)
[4]基于SolidWorks二次開發(fā)的自動建模技術研究[J]. 薛美榮,林建邦,張世龍.  科技創(chuàng)新與應用. 2016(17)
[5]支撐智能制造的PLCopen規(guī)范和技術[J]. 彭瑜.  自動化儀表. 2015(10)
[6]PLCopen運動模塊參數(shù)傳遞方法的研究[J]. 羅林丹,包健.  機電工程. 2014(07)
[7]基于PLCopen標準的運動控制系統(tǒng)設計[J]. 王翰,宋寶,唐小琦.  華中科技大學學報(自然科學版). 2014(01)
[8]基于MATLAB的模塊化機器人手臂運動學算法驗證及運動仿真[J]. 李憲華,郭永存,張軍,郭帥.  計算機應用研究. 2013(06)
[9]機器視覺仿真實驗平臺的研究與設計[J]. 劉釗,胡佳,吳懷宇.  教育教學論壇. 2012(10)
[10]基于SolidWorks二次開發(fā)的凸輪廓線精確設計及運動仿真[J]. 劉善林,胡鵬浩,王會生.  機械傳動. 2008(05)

碩士論文
[1]火星深空信道模擬及可視化仿真系統(tǒng)的設計與軟件實現(xiàn)[D]. 吳振中.南京航空航天大學 2018
[2]自動物料分揀機器人系統(tǒng)的關鍵技術研究[D]. 賀雅琴.華南理工大學 2011



本文編號：3671710