結合影像識別之六軸機械手臂設計與實現

The Design and Implementation of Six-Axis Robots with Image Recognition

賴贊仁(Tzan-Ren Lai)

指導教授 ： 林高輝

健行科技大學/工學院/機械工程所/碩士(2012年)

摘要

本文提出一套影像識別處理程序於六自由度機械手臂上之應用，本機械手臂共有六自由度，三個線性運動平台構成三維直角坐標系工作空間，另外二個旋轉運動平台及一個線性運動平台構成夾爪，且各軸有感知器作歸零使用。當六軸歸零至機械原點後進行影像擷取動作，並儲存影像為基底影像。利用工作空間上方的攝影機做影像定位設備，並將攝影機擷取到的影像傳輸到PC 裡進行迴旋積計算以及搜尋物體之重心等處裡。其運算結果傳輸到控制器上，完成機械手臂抓取物件之動作。實驗結果表明，機器手臂可以成功地拿起工件和放置到正確的地方。

關鍵字

機械手臂 ； 影像辨識

並列摘要

In this thesis , this robot have six-axis degree of freedom, contain three linear stage constitute a three-dimensional space coordinate system. On the robot arm gripper, it contain two axis of rotation and a linear gripper. There are six sensors used to set zero position. Imaging device is fixed on the top of the workspace. Capture and save image to be base image when the robots was return to the zero position. Then, to capture a new image and use the image convolution method and the center of gravity method to calculate the position of the workpiece. Use the result to calculate the six-axis movement distance. Motion commands sent to the controller through the serial port, so it can be complete the six-axis robotic arm in industrial applications. Experimental results show the robot can successfully pick up workpiece and place into right place.

並列關鍵字

Robot arm ； Image Processing

參考文獻

1.王明順，關守平，陳述平，李丹，「一種分類機械手的研製與開發」，東北大學學報(自然科學版)，第27卷第9期，957頁，東北大學，2006年9月。

2.王國樺，桌上曲棍球之影像視覺系統，碩士論文，國立中央大學，碩士論文，2001。

3.李芳繁，「應用機器視覺結合機械手臂進行螺絲分類」，國立中興大學，碩士論文，民國九十七年。

4.李新春，趙冬斌，易建強，「一種全方位移動機械手的可操作度分析」，中國機械工程，第17卷第14期，中國機械工程，2006年7月。

5.李娜，趙新華，「移動機械手運動學模型及其操作度」，天津理工大學學報，第22卷第6期，39-43頁，12月，2006年。