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  • 學位論文

多自由度鋼索懸吊機器人之影像辨識與控制

Image Recognition and Control for MDOF Cable Suspended Robots

指導教授 : 林仲廉

摘要


鋼索懸吊機器人是一種類似於鋼性平行桿機構的作業平台,主要由多組馬達驅動鋼索以達到平台多自由度的運動。使用撓性的鋼索來代替剛性的平行連桿,可應用於高負載但不需高精密度之作業環境,改變作業空間的限制。相對於剛性平行連桿機構,具有較大的作業空間、較輕之機械本體、較廣的操作視野與較低耗能等優點。   本研究將以建置鋼索懸吊平台及控制平台移動當作基礎架構,並採用順向及逆向運動學來建置移動平台,再使用LabVIEW圖控軟體建置人機介面(HMI,Human-Machine Interaction),將轉換之方程式應用於LabVIEW圖控軟體撰寫程式,做為馬達與平台位置空間轉換系統,讓平台在作業空間中的X軸與Y軸方向移動,及各別旋轉軸(Rotation axis)做角度的轉換以及Z軸方向移動。本研究系統整合了LabVIEW與Arduino控制板,分別控制陀螺儀感測器、薄膜電位計及步進馬達,並在平台下方裝設尾端制動器夾取物品。再運用LabVIEW圖控軟體中的Vision and Motion軟體,再搭配影像處理方法與機械視覺,將截取的影像進行分析,並分離目標物體影像與背景影像,藉此影像比對找尋目標物,系統能即時鎖定目標物進行追蹤和錄影,並帶入位置空間轉換系統,使尾端至動器能自動的追蹤目標並進行夾取。

並列摘要


A cable-suspended robot (CSR) is a special parallel manipulator in which the mobile platform is driven by cables, instead of rigid links. The main advantages of CSRs over conventional robots are: reachable workspace, low mass, low visual intrusion, and low power consumption, etc.   The Infrastructure of this thesis are concentrated on the test-bed implementation and set up control environment for CSRs, especially for pick-and-place function. By using LabVIEW software package to build Human-Machine Interface (HMI) control environment, the multi degrees-of-freedom motion can be achieved. The pose of the end-effector is solved by forward and inverse kinematics, In addition used NI LabVIEW Vision and Motion software on PC-based platform, intercept the images and process the images , compare this image with this original image and look for the goal object, the system can lock the goal object ,tracking object and recording the video at the same time.

參考文獻


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