影像處理應用於自動螺絲鎖附機定位控制之設計與實現

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：60

、訪客IP：18.222.182.195

姓名

林慧姍(Hui-Shan Lin) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

影像處理應用於自動螺絲鎖附機定位控制之設計與實現

相關論文

★ 自動平衡裝置在吊扇上之運用	★ 以USB通訊界面實現X-Y Table之位置控制
★ 液體平衡環在立式轉動機械上之運用	★ 液流阻尼裝置設計與特性之研究
★ 液晶電視喇叭結構共振異音研究	★ 液態自動平衡環之研究
★ 抑制牙叉式機械臂移載時產生振幅之設計	★ 立體拼圖式組合音箱共振雜音消除之設計
★ 電梯纜繩振動抑制設計研究	★ 以機器學習導入電梯生產結果預測之研究
★ 新環保冷媒R454取代R410A冷媒迴轉式單缸壓縮機效能分析與可靠性驗證	★ 高速銑削Al7475-T7351的銑削參數與基因演算法研究
★ 自動化鞋型切削機之設計與實現	★ 以FPGA為基礎之精密位置控制IC
★ CNC三維圓弧插補器	★ PID與模糊控制在營建工程自動化的探討

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

科技日新月異，電腦運算速度的提升，使得電腦不僅僅成為生活中重要的幫手，更是工廠生產線上不可或缺的主角，工業上的機械視覺應用廣泛，視覺檢測、影像追蹤、精密定位…等，皆可透過電腦來幫忙完成。而機械手臂也為工業中自動化最為便利的設備，它的活動範圍廣，可塑性高，能因應不同的環境，配合不同的設備方便且有效率的達到組裝搬運的功能。
　　本研究主要以Visual Studio C++為基礎，建立一個影像偵測定位的影像視覺系統，搭配MITSUBISHI型號RV-2SD的六軸機械手臂來完成空間平面上的定位，系統主要包括兩個部分，第一部分為影像處理，以影像卡擷取影像後，透過灰階化、濾波、二值化、邊緣化和圓偵測找出所需要的目標位置，來進行定位，另一部分為座標轉換，將第一部分所求出的目標位置，透過求出的轉換矩陣換算出相對於機械手臂位置，並控制其機械手臂到達其目標位置。

摘要(英)

Automation of the factory is more and more popular since the microprocessor becomes faster in recent years. The robot has been used in the several manufacturing tasks such as welding, painting…ect. The machine vision is more and more accurate and quick, especially in graph identify and position. The combination of robot and machine vision would replace manpower and be popular in the feature.
　　This thesis is based on Visual Studio C++, and introduces how to combine the robot system and image process system. We design a user interface that the robot and image process can be used and complete the several image processing algorithms.

關鍵字(中)

★ 影像處理
★ 自動鎖附系統
★ 座標轉換

關鍵字(英)

★ image process
★ robot manipulator
★ Coordinate conversion

論文目次

摘要 i
Abstract ii
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 x
符號說明 xi
第一章緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 文獻回顧 2
1-3 研究方法與系統架構 3
1-4 內容大綱 5
第二章機器人學 6
2-1 簡介 6
2-2 座標轉換-空間描述姿態 7
2-2-1 繞固定坐標系 13
2-2-2 繞活動坐標系旋轉 15
2-3 機械手臂運動學 16
第三章影像處理 20
3-1 介紹 20
3-2 平滑化 21
3-2-1 中值濾波器 21
3-2-2 高斯濾波器 21
3-2-3 雙邊濾波器 22
3-3 二值化(門檻值) 24
3-4 邊緣化(canny) 27
3-5 霍夫轉換(Hough) 30
3-5-1 霍夫線轉換 31
3-5-2 霍夫圓轉換 34
第四章實驗平台架構 36
4-1 簡介 36
4-2 軟體 36
4-2-1 簡介 36
4-2-2 系統架構 37
4-2-3 程式架構 37
4-3 硬體 40
4-3-1 機械手臂 40
4-3-2 CCD 42
4-3-3 影像擷取卡 42
4-3-4 Arduino UNO 44
4-3-5 L298N 45
4-3-6 自動鎖螺絲機套筒 46
4-3-7 CCD架加工 48
4-3-8 待鎖工件 49
第五章實驗結果 50
5-1 實驗環境 50
5-2 實驗流程 51
5-2-1 影像處理 51
5-2-2 定位圓量測 57
5-3 實驗結果 63
第六章結論與未來展望 66
6-1 結論 66
6-2 未來展望 67
參考文獻 68

參考文獻

[1] T. Brogardh, "Present and future robot control development—an industrial perspective," Annual Reviews in Control, vol. 31, pp. 69-79, 2007.
[2] N. Asakawa and Y. Takeuchi, "Teachingless spray-painting of sculptured surface by an industrial robot," in Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1997, pp. 1875-1879.
[3] S. Choi and W. S. Newman, "Design and evaluation of a laser-cutting robot for laminated, solid freeform fabrication," in Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2000, pp. 1551-1556.
[4] C. B. Smith, "Robotic friction stir welding using a standard industrial robot." in Kei Kinzoku Yosetsu (Journal of Light Metal Welding and Construction), vol.42, pp. 40-41, 2004.
[5] F. Nagata, K. Watanabe, K. Kiguchi, K. Tsuda, S. Kawaguchi, Y. Noda and M. Komino, "Joystick teaching system for polishing robots using fuzzy compliance control," in Proceedings of IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation, 2001, pp. 362-367.
[6] Y. F. Zheng and J. Luh, "Optimal load distribution for two industrial robots handling a single object," in Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1988, pp. 344-349.
[7] 許毅然，”視覺導引物件抓取之遠端機械手臂控制”，2003CAC中華民國自動控制研討會暨生物機電系統控制與應用研討會，811-816頁，台南科技大學，台南縣，2003年
[8] 林鈺祥，”結合順應性控制之新型教導控制系統”，國立台北科技大學，碩士論文，民國102年
[9] 寶俐工業專利網址file:///C:/Users/User/Desktop/US2012067176A1.pdf
[10] R J. Schilling, “Fundamentals of Robotics,” Prentice-Hall, Inc., 1990.
[11] J J. Craig, “Introduction to robotics: mechanics and control,” Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1989.
[12] W. Stadler, “Analytical Robotics and Mechatronics,” McGraw-Hill , 1995.
[13] F. L. Lewis, C. T. Abdallah, and D.M. Dawson “Control of Robot Manipulators,” Macmillan, 1993.
[14] N. Otsu, “A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms,” IEEE Transactions on systems, Man, and Cybernetics, SMC-9, pp.62-66,1979.
[15] A.C. Bliton, M.J. Patton, M.L. Rolli, K.P. Roos, S.R. Taylor, “Microscopic motion analysis: Laplacian-of-Gaussian masks for subpixel edge detection,” Engineering in Medicine and Biology Society, vol.3, 1098 – 1099(1988).
[16] D.H Ballard, “Generalizing The Hough Transform To Detect Arbitrary Shapes,” Pattern Recognition, 13, 2, pp. 111-122, 1981.
[17] D. B. Tzvi and M. B. Sandler, “A combinatorial Hough transform,” Pattern Recognition Letters, 11, 3, pp.167-174, 1990.
[18] J. R. Bergen and H. Shvaytser, “A probabilistic algorithm for computing Hough transforms,” Journal of Algorithms, 12, 4, pp.639-656, 1991.
[19] T.C. Chen and K.L.Chung, ”A randomized algorithm for detecting circles,” The 13th IPPR Conference on Computer Vision, Graphics and Image Processing, R.O.C., August 20-22, Vol. 2,pp.118-124, 2000.
[20] 鍾國亮，影像處理與電腦視覺，第五版，台灣東華書局，台北市，民國101年。
[21] G.Woods，數位影像處理，廖紹綱，台灣培生教育，台北市，民國98年。
[22] 蘇祖澤，VisualC++的天空，儒林圖書，台北市，2008年。
[23] 望熙榮，望熙貴，OpenCV With Visual Studio影像辨識處理，博碩文化，新北市，2015年。
[24] 陳勝勇，劉盛，基於OpenCV的計算機視覺技術實現，二版，科學出版社，北京，2009年。
[25] 劉瑞禎，于仕琪，OpenCV教程-基礎篇，北京航空航天大學，北京，2007年。

指導教授

董必正(Pi-Cheng Tung)

審核日期

2016-8-9

推文