网路监控影像识别之机械手臂.ppt

遠端五軸氣壓機械手臂控制之設計與製作 南台科技大學電機工程系 指導教授：許毅然 組員：吳炯男、許晉杰、卓耀加 * * 影像伺服部分 網路監控部分 控制部分 無線PDA部分 機械手臂整體系統架構 機構-五軸機械手臂 控制器-工業電腦 自製的驅動器 控制部分 Y X Z L30 L1 L2 h0 L31 θ1 θ2 θ3 φ0 手臂座標系初始化 L1 L2 h0 (X0 , Y0 , Z0) (X1 , Y1 , Z1) X0＝0 Y0＝0 Z0＝h0＝22.4cm θ1 θ2 X1＝L1COSθ1COSψ Y1＝L1COSθ1SINψ Z1＝L1SINθ1＋h0 第1軸與第2軸關節點座標 θ2 L2 (X1 , Y1 , Z1) (X2 , Y2 , Z2) X2＝X1＋L2COS (θ1＋θ2) COSψ Y2＝Y1 ＋L2COS (θ1＋θ2) SINψ Z2＝ Z1 ＋L2SIN (θ1＋θ2) 第3軸關節點座標 (X2 , Y2 , Z2) L30 L31 h1 夾頭中心點位置 X30＝X2＋L30XCOSψ－L30YSINψ Y30＝Y2＋ L30XSINψ＋L30YCOSψ Z30＝Z2－h1 CCD中心點位置 X31＝ X2＋L31COSψ－ L31YSINψ Y31＝ Y2＋ L31SINψ＋ L31YCOSψ θ1＋θ2＋θ3＝0 夾頭與CCD中心點座標 L1 L2 L30 L31 X Y 手臂臂長量測 LM628是一顆專為直流或直流無刷伺服馬達所設計的位置控制處理器，且可運用在提供正交增量位置回授信號之伺服機器。 機械手臂控制器 機械手臂控制器 手臂驅動電路 機械手臂驅動卡 使用UPMOST UPG301BT影像擷取卡 使用黑白CCD攝影機 影像擷取卡與CCD攝影機 4mm CCD 8mm CCD 6mm CCD Y X CCD攝影機選用 X Y CCD影像識別法則 X Y 1 2 3 4 A B CCD影像識別法則 X Y ψ0 X’ Y’ αC ψ0 （XA , YA） （X31 , Y31） （XC , YC） CCD座標轉換到卡氏座標 (XCP , YCP) (XA , YA) (120 , 160) X’ Y’ 20CM 27CM rC （240 , 320） （0 , 0） αC XC＝（XCP－120）/ 240 YC＝（YCP－160）/ 320 αC＝ （YC / XC） rC＝ XA＝X31＋rC COS（αC＋ψ0） YA＝Y31＋rC SIN（αC＋ψ0） CCD影像格式：240 X 320 (像素) 當θ1＝ θ2＝ 時 CCD可視範圍：20 X 27（CM） CCD與手臂座標系轉換 * * *