工业机器人遥控操作技术研究
发布时间：2022-11-10 21:21
机器人的遥控操作技术被广泛应用于各个领域。该技术注重人机交互和人机协作,人在远端操控机器人准确、迅速地遥控完成操作。所以遥控操作机器人的技术,一直是机器人控制技术的研究热点,论文具有现实工程意义。论文以IRB120型工业机器人、5DT数据手套、二指气动夹、摄像头等硬件平台为支撑搭建系统,研究控制算法并编程实现工业机器人遥控操作。基于该硬件平台,本文使用两种技术方式实现了对工业机器人的遥控操作,并完成相应的控制算法:1.完成基于数据手套的遥控操作系统。由数据手套手势识别系统和工业机器人执行系统构成。数据手套系统由软件开发套件、微软MFC库以及多数投票算法实现,可识别和发送10个独立手势信息;工业机器人可接收数据手套手势信号,根据信号内容执行对应动作。两个子系统通过RS-232串口实现命令通信。2.改进数据手套手势识别系统,用视觉实现手套位置检测。通过图像处理算法、实现手势特征参数提取、动作分类,可实现手势识别、手势移动方向判断以及手势移动距离计算。设计算法获取这些信息控制工业机器人的动作。实现视觉手势检测遥控操作系统。通过遥控机器人实际搬运工件,对以上两个遥控操作系统进行性能测试,并对实...
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文结构安排
第二章 机器人控制系统硬件平台
2.1 IRB120型机械臂简介
2.1.1 机器人示教器
2.1.2 RAPID语言
2.1.3 软件RobotStudio
2.1.4 IRC5控制器
2.1.5 机器人三个重要程序数据
2.2 5DT数据手套简介
2.2.1 数据手套手势定义
2.2.2 手势的编程实现
2.3 二指气动夹简介
2.4 本章小结
第三章 基于数据手套的遥控操作系统设计
3.1 系统总体框架设计
3.2 数据手套手势识别系统设计
3.2.1 MFC控制界面设计
3.2.2 多数投票算法
3.3 数据通信方式设计
3.3.1 RS-232串口通信
3.3.2 串口通信编程实现
3.4 机器人执行系统设计
3.5 本章小结
第四章 基于视觉的手势识别系统设计
4.1 手势识别基础理论
4.2 手势图像捕捉及预处理
4.2.1 手势图像捕捉
4.2.2 手势图像灰度化
4.2.3 手势图像平滑处理
4.2.4 图像二值化及轮廓提取
4.3 手势特征参数的选取
4.4 手势识别
4.4.1 手势识别分类器
4.4.2 分类器原理
4.4.3 SVM训练
4.4.4 SVM预测
4.5 手势方向判别及运动距离计算
4.5.1 手势移动方向判别
4.5.2 手势移动距离计算
4.6 本章小结
第五章 实验测试及结果
5.1 基于数据手套的遥控操作系统
5.1.1 系统组成
5.1.2 实验测试
5.2 基于视觉的遥控操作系统
5.2.1 系统组成
5.2.2 实验测试
5.3 本章小结
第六章 结论与讨论
6.1 结论
6.2 讨论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大时延环境下空间机器人的可靠遥操作策略[J]. 李文皓,张珩,马欢,肖歆昕. 机械工程学报. 2017(11)
[2]视觉手势识别综述[J]. 易靖国,程江华,库锡树. 计算机科学. 2016(S1)
[3]基于C#的串口通信系统的研究与设计[J]. 周阳,周美娇,黄波,刘金利. 电子测量技术. 2015(07)
[4]工业机器人的发展现状及发展趋势[J]. 任志刚. 装备制造技术. 2015(03)
[5]空间机器人遥操作关键技术综述与展望[J]. 张涛,陈章,王学谦,梁斌. 空间控制技术与应用. 2014(06)
[6]基于PSO改进的BP神经网络数据手套手势识别[J]. 李东洁,李君祥,张越,曾禛. 电机与控制学报. 2014(08)
[7]嫦娥三号“玉兔号”巡视器遥操作中的关键技术[J]. 吴伟仁,周建亮,王保丰,刘传凯. 中国科学:信息科学. 2014(04)
[8]一种智能照明控制系统的上位机软件设计与实现[J]. 陈丹,柯熙政,秦欢. 西安理工大学学报. 2013(04)
[9]手势识别研究综述[J]. 冯志全,蒋彦. 济南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[10]基于连续数据流的动态手势识别算法[J]. 郑韡,沈旭昆. 北京航空航天大学学报. 2012(02)
硕士论文
[1]基于视觉的手势识别及其应用研究[D]. 付潇聪.南京理工大学 2017
[2]基于Kinect的动态手势识别[D]. 黎伟斌.浙江大学 2015
[3]基于视觉的工业机器人圆球定位控制系统设计与实现[D]. 郭鹏.内蒙古大学 2014
本文编号：3705312
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文主要研究内容
1.4 论文结构安排
第二章 机器人控制系统硬件平台
2.1 IRB120型机械臂简介
2.1.1 机器人示教器
2.1.2 RAPID语言
2.1.3 软件RobotStudio
2.1.4 IRC5控制器
2.1.5 机器人三个重要程序数据
2.2 5DT数据手套简介
2.2.1 数据手套手势定义
2.2.2 手势的编程实现
2.3 二指气动夹简介
2.4 本章小结
第三章 基于数据手套的遥控操作系统设计
3.1 系统总体框架设计
3.2 数据手套手势识别系统设计
3.2.1 MFC控制界面设计
3.2.2 多数投票算法
3.3 数据通信方式设计
3.3.1 RS-232串口通信
3.3.2 串口通信编程实现
3.4 机器人执行系统设计
3.5 本章小结
第四章 基于视觉的手势识别系统设计
4.1 手势识别基础理论
4.2 手势图像捕捉及预处理
4.2.1 手势图像捕捉
4.2.2 手势图像灰度化
4.2.3 手势图像平滑处理
4.2.4 图像二值化及轮廓提取
4.3 手势特征参数的选取
4.4 手势识别
4.4.1 手势识别分类器
4.4.2 分类器原理
4.4.3 SVM训练
4.4.4 SVM预测
4.5 手势方向判别及运动距离计算
4.5.1 手势移动方向判别
4.5.2 手势移动距离计算
4.6 本章小结
第五章 实验测试及结果
5.1 基于数据手套的遥控操作系统
5.1.1 系统组成
5.1.2 实验测试
5.2 基于视觉的遥控操作系统
5.2.1 系统组成
5.2.2 实验测试
5.3 本章小结
第六章 结论与讨论
6.1 结论
6.2 讨论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大时延环境下空间机器人的可靠遥操作策略[J]. 李文皓,张珩,马欢,肖歆昕. 机械工程学报. 2017(11)
[2]视觉手势识别综述[J]. 易靖国,程江华,库锡树. 计算机科学. 2016(S1)
[3]基于C#的串口通信系统的研究与设计[J]. 周阳,周美娇,黄波,刘金利. 电子测量技术. 2015(07)
[4]工业机器人的发展现状及发展趋势[J]. 任志刚. 装备制造技术. 2015(03)
[5]空间机器人遥操作关键技术综述与展望[J]. 张涛,陈章,王学谦,梁斌. 空间控制技术与应用. 2014(06)
[6]基于PSO改进的BP神经网络数据手套手势识别[J]. 李东洁,李君祥,张越,曾禛. 电机与控制学报. 2014(08)
[7]嫦娥三号“玉兔号”巡视器遥操作中的关键技术[J]. 吴伟仁,周建亮,王保丰,刘传凯. 中国科学:信息科学. 2014(04)
[8]一种智能照明控制系统的上位机软件设计与实现[J]. 陈丹,柯熙政,秦欢. 西安理工大学学报. 2013(04)
[9]手势识别研究综述[J]. 冯志全,蒋彦. 济南大学学报(自然科学版). 2013(04)
[10]基于连续数据流的动态手势识别算法[J]. 郑韡,沈旭昆. 北京航空航天大学学报. 2012(02)
硕士论文
[1]基于视觉的手势识别及其应用研究[D]. 付潇聪.南京理工大学 2017
[2]基于Kinect的动态手势识别[D]. 黎伟斌.浙江大学 2015
[3]基于视觉的工业机器人圆球定位控制系统设计与实现[D]. 郭鹏.内蒙古大学 2014
本文编号：3705312
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