[发明专利]一种机器人的气动视觉伺服定位系统构建方法

摘要

本发明公开了一种机器人的气动视觉伺服定位系统构建方法,所述方法包括以下步骤：第一步，基于果实采摘机器人的基础之上，设计出气动伺服系统方案；第二步，对气动视觉伺服定位系统中的定位控制器进行研究；第三步，实现在上位机软件中进行对伺服定位控制器的读写操作；第四步，视觉软件控制器设计；第五步，整个气动视觉伺服定位系统的实验。本发明的机器人的气动视觉伺服定位系统构建方法，利用气动视觉伺服定位系统能够实现对目标的跟踪定位任务，气动视觉伺服定位系统的设计能够代替原先的采摘机器人制动棱柱关节，在响应速度以及控制精度上都能够很好的满足实时性以及准确性要求。

主权项

1.一种机器人的气动视觉伺服定位系统构建方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，基于果实采摘机器人的基础之上，设计出气动伺服系统方案，代替原先采摘机器人最后的直动棱柱关节，搭建整个气动视觉伺服定位系统的硬件系统框架；第二步，对气动视觉伺服定位系统中的定位控制器进行研究，掌握伺服定位控制器的读写规则，气动推杆移动的距离与控制器写入控制字节的关系转换，伺服定位控制器的状态字节显示代表的含义，以及选择合适的工作模式，正确配置控制参数，控制器的响应速度以及定位精度；第三步，实现在上位机软件中进行对伺服定位控制器的读写操作，实现数据的传输，基于PROFIBUS-DP总线对上位机主站以及从站进行硬件组态，对CP5611通讯卡进行测试流程以及编写基于OPC的客户端实现上位机软件对伺服定位控制器的控制字节以及状态字节的读写操作；第四步，视觉软件控制器设计，从视频图像的捕获开始，选择便捷有利的方式，a.在视频图像的捕获模块中，选择直接利用Windows中自带的VFW视频捕获模块实现图像的采集；b.在图像处理部分，选择色差法的阈值分割技术；c.采用最小距离算法，计算得出图像中苹果的位置中心信息，识别出一幅图像中所有苹果中心；d.利用半径和面积特征比较计算出最大苹果的中心位置，从而识别出任何一幅图像中的最大苹果中心位置坐标信息；第五步，整个气动视觉伺服定位系统的实验，a.验证伺服定位控制器的响应速度以及控制精度是否满足课题要求，若对伺服定位控制的响应速度不满意，则重新对伺服定位控制器进行手动配置操作；b.利用视觉图像处理部分得出的最大苹果中心位置信息与成像中心的位置距离之差，转换成伺服定位控制的写控制字节，写入控制器中，气动推杆便会移动到给定的位移，完成一次气动推杆末端摄像头对图像中最大苹果的定位任务。