基于圖形識別的噴涂機器人開發(fā)開題報告(編輯修改稿)
2025-07-03 14:47 本頁面
【文章內容簡介】 線作業(yè) ， 這三點是研究的主要方向和重點。 1 驅動平臺的搭建 根據工件噴涂的作業(yè)要求，選用具有五軸驅動功能的結構。其中構成笛卡爾直角坐標系的 X 軸、 Y 軸和 Z 軸的選用直線運動單元； R 軸和 P 軸采用關節(jié)型旋轉運動單元，五軸運動互不干涉。這樣的結構布局，既能滿足機器人跟蹤懸掛生產線作業(yè)的需求，同時又具備遍歷各種工件的表面的噴涂能力，為多軸聯(lián)合驅動的控制系統(tǒng)設計提供了必要條件。 平臺器件選型 控制器選型：依托現有平臺的布局和期望實現的 功能，初步選用國產 中小 型 PLC 作為控制器，具有精確定位功能，能與執(zhí)行器件配合實現定位噴涂工作。 執(zhí)行器選型：為實現精確控制和定位，噴涂機器人初選用五軸伺服電機，根據各軸向機構負載和動態(tài)響應特性設計，選用不同功率的電機。其中， X 軸向垂直布局，因此選用了帶剎車的電機，防止墜落危險。此外，考慮適當選用國外知名品牌傳感器，配合執(zhí)行器定位，提高控制精度，并實現極限位置保護。 電氣設計： 電氣設計部分主要考慮 系統(tǒng)的模塊化性能以及可替代性等因素，故對在系統(tǒng)的搭建中進行詳細模塊化分割。具體如下圖 1， 5 圖 1 電氣 設計系統(tǒng)圖 供電電路部分主要提供 220V 交流電和 24V 直流電，其中 24V 直流電由 220V 交流電經交流轉直流模塊輸出后得到。 220V 交流電主要作為五軸驅動器、線體變頻器、 PLC 以及各個電機的電源， 24V 直流電則主要為圖形識別電路、傳感器、編碼器、譯碼模塊以及繼電器等提供電源。 具體如下 圖 2， 圖 2 供電電路組成圖 在供電電路的主支路以及重要用電器電源線路之間加入熔斷器?？諝忾_關等是該項目電路設計中保護模塊的主要采用方式。同時在主線路中加入急停開關，在電路中加入報警電路等也是保護電路中的一部分，在整體設計 中有一定的體現。 在控制電路中，主要使用 24V 直流電作為電源。輸入主要由圖形識別電路，傳感器信號線路，手動開關線路，驅動器反饋線路，電機反饋線路，譯碼模塊反饋線路等構成。在輸出方面則主要為驅動器、五軸電機、變頻器等提供控制信號。 具體如下圖 3， 6 圖 3 控制電路組成圖 同時為了使 24V 直流電供電部分和 220V 交流電供電部分降低干擾，本項目對布線箱做了合理有效的規(guī)劃。 2 單片機控制系統(tǒng) 根據工業(yè)現場的要求，對于所噴涂的工件形狀具有未知性。所以需要在工件進入噴涂車間之前進行工件形狀的檢測，從而才能對 噴涂機器人平臺的運行軌跡做出相應的規(guī)劃，得到較好的噴涂效果。 故在機器人驅動平臺之前，需要一套針對噴涂機器人圖形采樣的光柵控制系統(tǒng)。系統(tǒng)由光電傳感器構成的光柵控制電路進行樣本采集，對采集的信號進行相對應的識別處理，完成對噴涂機器人軌跡的規(guī)劃，進而輸出控制信號來控制相應噴涂機器人的運行。 該控制系統(tǒng)硬件部分主要包括： 電源模塊、控制模塊、通訊模塊、測試模塊以及傳感器模塊。 控制系統(tǒng)的技術方案大致為：電源模塊由總供電電路中交流轉直流單元得到穩(wěn)壓直流12V 電壓，經過轉換將電壓降到 5V 或 ，作為控制電路、傳感器 電路等各個模塊的工作電源。圖形采樣功能由光電傳感器構成的光柵電路完成。光柵電路在主 CPU 控制下工作，并將采集到的圖形信息通過編碼方式傳入控制模塊的主 CPU。控制模塊對所得數據進行解析，還原途徑光柵的工件形狀，規(guī)劃對應該形狀的最優(yōu)噴涂路徑，并將所得的控制信號通信給噴涂機器人驅動平臺主控制器
研究報告相關推薦
鄂ICP備17016276號-1