موقعیت یابی سکوی متحرک ربات موازی چهار درجه آزادی به روش بینایی ماشین

چکیده: مکانیزم های موازی بدلیل دقت، سفتی، تکرارپذیری، تحمل نسبت بار به وزن بالا، در صنعت محبوبیت یافته اند. تضمین دقت حرکتی این نوع رباتها، نیازمند اندازه گیری موقعیت و جهت گیری سکوی متحرک ربات در فضای کاری آن، به کمک یک ابزار اندازه گیری خارجی، جهت انجام پروسه کالیبراسیون سینماتیکی ربات می باشد. از میان انواع ابزارها و روشهای متداول اندازه گیری موقعیت و جهت گیری رباتها، استفاده از علم بینایی ماشین، دارای مزایا و اولویتهایی نظیر هزینه کم و کاربرد آسان می باشد. از این رو در این تحقیق، برای اندازهگیری مذکور، یک سامانه اندازه گیری بر پایه علم بینایی ماشین طراحی و مورد استفاده قرار گرفته است. ابزار آزمایشگاهی مورد استفاده در این پژوهش یک دوربین استریو می باشد که به رایانه متصل بوده و تصویربرداری از طریق نرم افزاری مربوط به دوربین انجام می شود. هم چنین پردازش اطلاعات، شامل استخراج ویژگی، تطابق استریو و دنبال کردن تصاویر در دو موقعیت مختلفِ هدف و در نهایت کسب ماتریس چرخش و بردار جابجایی بین دو موقعیت مختلف سکوی متحرک ربات در محیط نرم افزاری متلب پیاده سازی شده است. پروسه کالیبراسیونِ دوربین به جهت کسب پارامترهای ذاتی و خارجی، در جعبه ابزار کالیبراسیون دوربین در محیط نرم افزار متلب انجام شده است. از چند پاره خط به عنوان ویژگی، برای شناسایی تصویر و استخراج اطلاعات موقعیت و جهت گیری آن استفاده شده و به این منظور از یک هدف با نشانه مثلثی ادامه چکیده: استفاده شده است. سپس با جابجایی سکوی متحرک و موقعیت دهی آن در فواصل مختلفی نسبت به دوربین(با فواصل و زوایای مختلف) تصویربرداری انجام شده و مراحل پردازش تصویر در سامانه طراحی شده، انجام شده است و ماتریس دوران و بردار جابجایی هر جفت موقعیت دلخواه نسبت به هم به دست آمده است. برای بررسی صحت و دقت روش اندازه گیری استفاده شده در این پژوهش، از دو موقعیت کاملا مشخص سکوی متحرک که قبلا توسط گیجهای اندازه گیری تنظیم شده اند و در آنها موقعیت و جهت گیری سکو مشخص است، به روش انتخاب شده در این پژوهش، عکس برداری شده و پس از پردازش اطلاعات، مقدار اختلاف روش اندازه گیری حاضر بدست آمده است که نتیجه، 74/1 میلی متر(برای جابجایی) و 32/2 درجه(برای چرخش) را نشان می دهد، و این خطا، برای روش بینایی ماشین، یک نتیجه نسبتا خوب می باشد.