基于虚拟仪器的视觉伺服平台控制系统的研究

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通过分析处理由视觉传感器获取的目标视觉信息,进而自动控制机械装置,实现对目标的响应,这种视觉伺服控制已成为伺服控制领域的研究热点。本文针对实际扣式电池生产线中存在的问题,尝试基于虚拟仪器概念,研究视觉伺服系统中的控制平台部分,实现一个成本低,开发周期短,适用性广的伺服控制平台系统。 根据试验条件及性能比较,对X-Y数控平台加以maxon 直流伺服电机进行改造,结合PMAC 运动控制卡、伺服驱动器、光电编码器及摄像头组成视觉伺服控制硬件平台。平台传动效率高、稳定性好,定位精度高,动态响应迅速,能很好的满足静止物体和运动目标的检测。 示教是伺服控制平台中不可或缺的一个环节,本文使用LabVIEW 开发了虚拟示教面板,实现纯软件的示教子系统,缩短开发周期,无需生产环节,更便于示教功能的更新升级。 在伺服控制系统中最为关键的是运动控制卡的选择。它决定了系统的功能性、实时性、安全性、灵活性以及扩展性。本系统选用PMAC 卡作为运动控制器,其内嵌运动程序、PLC 程序及指令集提供了强大的功能;PMAC 卡提供丰富的接口,可实现对各种电机的闭环控制,为系统提供了极强的扩展性。本系统使用PC 作为上位机,负责系统示教; 设计控制任务的实现方法;实时处理控制平台的视觉信息并根据实时处理结果此动态建立、调度任务。基于PC的软件系统充分发挥PMAC 与PC的各自优点,解决了视觉伺服系统数据处理量大,而实时性要求高的矛盾。 本文使用LabVIEW 开发软件系统,以虚拟仪器的概念构建系统模块,使之成为一个个子系统,通过子系统的相互连接,可以根据需要方便的组成虚拟仪器;这样的系统便于调试,成本低,开发效率高,LabVIEW 还提供良好的直观的人机交互界面,增强了系统的操作简易性。 本文以虚拟仪器概念为基础,对PC 与PMAC 卡相结合的视觉伺服控制平台系统进行了研究。实现PC 端虚拟仪器快速、准确、可靠地控制视觉伺服机械手在电池分选检测装盘生产线上的应用,成功完成了视觉伺服平台控制系统的研究。
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