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CCD視覺對位和運動控制思路 UVW平臺XXY平臺

閱讀:2412        發布時間:2023-1-7

一、UVW平臺介紹

1、這是一種可以實現以平面上任意一點為中心,進行旋轉運動的裝置,并可沿著任意的方向平移。
2、此平臺和視覺CCD糾偏系統對接在一起,可以很快完成高精度的糾偏工作,重復定位精度一般可達±1μm;

UVW平臺和以前的xyθ平臺相比,有以下幾點不同:
1、控制精度高于xyθ平臺;
2、UVW平臺可以平面上任意一點為中心做旋轉運動(包括無限遠);而xyθ平臺由于僅僅依靠一個電機的轉動控制,所以旋轉中心必須是固定在平臺上某處(θ電機連接處),且必須隨平臺一同運動。
3、基于第二點的區別,顯然UVW平臺是需要一個絕對坐標系作為參考系,其旋轉中心才有意義;而xyθ平臺則必須是一個隨平臺動的坐標系作為參考系,這樣控制計算方法便不一樣了。

UVW平臺工作模式如下圖:

二、視覺對位計算方法

簡單說明一下視覺對位和運動控制思路:
1、通過UVW平臺供應商提供的說明書,找到機械參數,得到UVW三個軸的初始坐標(基于UVW平臺原點坐標系);
2、通過視覺標定方法,確定相機坐標系到UVW平臺坐標系的轉換矩陣;確定標志物模板基于UVW平臺原點坐標系的坐標值(x_m, y_m);
3、通過相機得到標志物模板位置和待糾偏標志物之間的x、y、θ偏移量(基于UVW平臺原點坐標系);
4、按照上圖公式,輸入三個軸初始坐標,設置旋轉中心為(0,0),輸入θ偏移量,可得到UVW三軸新的坐標值,以及待糾偏物體的新的坐標,以及三個電機對應的給進量A1、A2、A3;
5、輸入上一步求得的UVW三軸新的坐標值,另外通過上一步求得的待糾偏物體的新的坐標,計算得此時待糾偏物體到模板點位置的x2、y2偏移量;輸入x2、y2偏移量,則可以得到三個電機對應的給進量B1、B2、B3;
6、將5和6步獲取的三個電機的給進量對應相加,分別得到對應電機給進量C1、C2、C3,并用此給進量驅動對應電機即可。即是,將運動過程拆解,變成平移和旋轉部分,分別計算電機給進量。


三、基于與伺服控制技術相互兩全的高性能控制平臺





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