研究生: |
謝懷億 Huai-Yi Xie |
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論文名稱: |
機械手臂為基的全自動鞋沿打磨系統 Manipulator-Based Autonomous Shoe-Side Roughing System |
指導教授: |
林其禹
Chyi-Yeu Lin |
口試委員: |
邱士軒
Shih-Hsuan Chiu 郭重顯 Chung-Hsien Kuo 林柏廷 Po-Ting Lin |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2017 |
畢業學年度: | 105 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 69 |
中文關鍵詞: | 鞋沿打磨 、結構光系統 、機械手臂全自主操作 、座標轉換矩陣 |
外文關鍵詞: | Shoe roughing, structured light system, autonomous robot operation, transformation matrix |
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本研究目的主要在於自動規劃機械手臂軌跡,結合電腦視覺以及機械手臂控
制,利用結構光系統掃描鞋子建立三維點雲模型,再藉由點雲模型去規劃機械手
臂行進軌跡,且操作工業型機械手臂對鞋沿進行磨粗加工處理。
結構光系統,採用一部工業相機,結合一部微型投影機,首先將工業相機與
微型投影機進行校正,並設計微型投影機投射圖案,而此投影圖案由水帄與垂直
光組合而成,再藉由工業相機擷取待測物受到投影圖案投射的影像建立點雲,為
了建立整體三維點雲模型,架設一部可以自主式旋轉的掃描帄台,在結束單面掃
描後,此時自主式旋轉掃描帄台轉動,藉由掃描不同的面建立起三維點雲模型。
電腦視覺部分,也就是主要建立軌跡部分,根據三維點雲模型上不同區域進
行分離計算,規劃出機械手臂移動軌跡和在不同位置上的姿態,將計算所得到的
軌跡資訊,再交給機械手臂進行後續的加工處理。
為了驗證此結構光系統的精確度,我們控制機械手臂進行加工處理,利用電
腦視覺端所得到的位置資訊使用座標旋轉矩陣轉換到機械手臂上,使機械手臂執
行電腦端所給予的軌跡做後續加工。
The purpose of the research is to automatically plan the robot trajectory,combined with computer vision and robot control, use the structured light system to scan the shoe to establish a three-dimensional point cloud model, through the point cloud model to plan the robot arm trajectory, and the operation of industrial robotic arm to rough shoe. This structured light system uses an industrial camera, combined with a miniature projector. In setting up the structured light system, the first step involves calibrating the industrial camera and the miniature projector. Then, design projection patterns consisting of horizontal and vertical lines. We use the industrial camera to capture the image of the object by the structured light. At this time, the autonomous rotation scan plane starts to rotate, establishing a three-dimensional model through the multi- faced. As for computer vision, we build the robot arm trajectory according to the three-dimensional model, then use the three-dimensional model information to control the robot arm for subsequent processing. To verify the accuracy of the structured light system, we control the robot arm for processing. After that, the computer visual part will obtain position information to build the coordinate rotation matrix for the robot arm. Based on that, the computer performs the trajectory planning for the robot arm and controls the robot arm to subsequent processing.
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