一种SR09机器视觉系统设计方法技术方案

本发明专利技术公开了一种SR09机器视觉系统设计方法,所述方法包括以下步骤：第一步，基于UML的机器人概念设计；第二步，机器人运动学及动力学分析；第三步，SR09机器人的运动规划；第四步，SR09机器人视觉系统及物料识别；第五步，机器人视觉伺服与模糊控制；第六步，机器人视觉与力觉传感器信息融合与控制。本发明专利技术的SR09机器视觉系统设计方法，运行节拍与机械手的运动速度和加速度之间的协调性更好，有利于进行系统优化设计，以减小驱动功率，降低系统成本。

A design method of SR09 machine vision system

The present invention discloses a design method of SR09 machine vision system. The method includes the following steps: first step, robot conceptual design based on UML; second step, robot kinematics and dynamics analysis; third step, motion planning of SR09 robot; fourth steps, SR09 machine human visual system and material recognition; fifth steps Robot vision servo and fuzzy control; sixth step, robot vision and force sensor information fusion and control. The design method of the SR09 machine vision system of the invention has better coordination between the running speed and the motion speed and acceleration of the manipulator, which is beneficial to the optimization design of the system, in order to reduce the driving power and reduce the system cost.

【技术实现步骤摘要】
一种SR09机器视觉系统设计方法
本专利技术涉及一种SR09机器视觉系统设计方法，属于视觉机器人

技术介绍
冲压生产是机械加工和制造过程中一种重要的成型制造技术；与机械切削加工等其他成型方法相比，冲压加工具有生产速度快、效率高、材料利用率高、节能、环保等优点，广泛应用于汽车、机械、电器、仪表及航空等行业，用以迅速大量地制造同一尺寸和形状的工件；随着加工工艺的改进、压力机制造技术的发展、模具制造技术的进步，以及材料加工性能的提高，冲压生产工艺被越来越多的生产过程采用，越来越多的产品采用冲压成型制造技术；随着现代制造技术的发展，冲压生产技术正向高速化、自动化、柔性化、精密化的方向发展；传统的上下料装置采用由压力机主轴输出的动力作为驱动，由于已在传动机构的设计中考虑了各设备之间的动作顺序和联动关系，因此协调关系完全由系统的运动机构来实现和保证，其安全性和可靠性较高，缺点是缺乏灵活性和柔性，机构设计比较复杂；在由冲压机器人构成的冲压自动化系统中，由于机器人的运动是独立驱动的，因此必须在控制系统中对压力机和机器人的运动和动作进行协调控制，协调控制主要有以下一些方法：机器人和压力机之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SR09机器视觉系统设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，基于UML的机器人概念设计，a.基于信息系统的建模理论及面向对象的软件工程方法建立了基于UML的用例驱动的现代机械系统设计过程模型；b.总结分析了基于UML的用例驱动方法进行机电系统概念设计的步骤及目标，并应用于冲裁上料机器人SR09的概念设计；c.设计过程证明了基于UML的面向对象技术用于机器人的概念设计，设计的流程及数据能够保持高度的一致性与连惯性；初步运动学动力学的仿真结果表明设计的结果能满足SR09机器人冲裁上料的位姿要求；第二步，机器人运动学及动力学分析，a.以串联关节式机器人为基础，将构成操作臂的杆件看作刚...

【技术特征摘要】
1.一种SR09机器视觉系统设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，基于UML的机器人概念设计，a.基于信息系统的建模理论及面向对象的软件工程方法建立了基于UML的用例驱动的现代机械系统设计过程模型；b.总结分析了基于UML的用例驱动方法进行机电系统概念设计的步骤及目标，并应用于冲裁上料机器人SR09的概念设计；c.设计过程证明了基于UML的面向对象技术用于机器人的概念设计，设计的流程及数据能够保持高度的一致性与连惯性；初步运动学动力学的仿真结果表明设计的结果能满足SR09机器人冲裁上料的位姿要求；第二步，机器人运动学及动力学分析，a.以串联关节式机器人为基础，将构成操作臂的杆件看作刚体，建立了SR09的坐标系统，研究了SR09视觉系统各坐标系之间的关系，推导了SR09操作臂的运动学与动力学方程，进行了运动学仿真；b.提出了一个基于Maple的动力学符号算法，给出了运动学方程的封闭正反解；c.为了解SR09的动力学特性，为下一步的控制设计打基础，设定了一组恒驱动力矩进行了动力学仿真，来观察系统的响应；第三步，SR09机器人的运动规划，a.介绍机器人运动轨迹规划方法，研究了冲压机器人的轨迹规划问题；b.为验证SR09对冲压轨迹的适应性，专门针对SR09典型工作轨迹在ADANTS中进行了综合仿真，对应端拾器轨迹转折点的各关节角位移曲线进行了无轨迹圆滑过渡和有轨迹圆滑过渡两种方式的对比研究；c.仿真结果表明，由于采取了合理的轨迹圆滑过渡，连杆的角速度及角加速度峰值明显降低；关节角2与关节角3的角速度在圆滑前峰值接近200度/秒，圆滑后的角速度降为20度/秒，是原先的10%；圆滑前的角加速度峰值接近7000度/秒2圆滑后，角加速度峰值降为8度/秒2，是先前的0.11%；从仿真的结果还可看出，运行的轨迹保持了规划轨迹图线，符合工程要求；d.对SR09的有效工作区域进行了分析，提出了基于坐标变换的最佳工作位置的优化算法，并对一个直线轨迹的最佳...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴松昊，
申请(专利权)人：哈尔滨工大天才智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23