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【6h】

基于Socket通信的工业机器人监控系统研究

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容与各章节安排

1.4 本章小结

第2章 工业机器人监控系统架构

2.1 引言

2.2 工业机器人监控系统需求分析

2.3 监控系统架构

2.4 本章小结

第3章 通信及仿真模块设计与实现

3.1 引言

3.2 机器人通信服务端

3.3 本地监控客户端架构

3.4 Socket通信模块

3.5 机器人末端坐标轨迹存储模块

3.6 机器人三维运动姿态仿真模块

3.7 本章小结

第4章 运动跟踪视觉监控模块设计与实现

4.1 引言

4.2 OpenCV类库简介

4.3 基于运动模板算法的运动跟踪

4.4 基于Camshift算法的运动跟踪

4.5 基于“海康SDK+OpenCV”的视觉监控方案

4.6 本章小结

第5章 远程监控端设计与实现

5.1 引言

5.2 相关技术背景

5.3 远程监控端整体架构

5.4 用户管理模块

5.5 机器人监控模块

5.6 视觉监控模块

5.7 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果

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摘要

随着工业自动化的发展,在工业生产中,工业机器人已经成为一种像数控机床一样必不可少的设备。《中国制造2025》规划指出中国制造业需要逐步提升到工业4.0时代。工业4.0的显著特点是“互联网+制造业”,其中重要一环即是推进工业机器人在工业生产中的大量应用,并通过互联网络实现机器人间的互联互通。因而基于网络通信技术研究针对工业机器人的监控系统显得越来越重要。
  在对国内外工业机器人监控系统研究现状分析的基础上,本文以 St?ubli-TX90和EPSON-G6工业机器人为监控对象,设计了一种基于Socket通信的工业机器人监控系统。监控系统主要分为本地监控端和远程监控端。本文的主要工作和成果如下:
  1.基于C/S模式,采用MFC类库编写本地监控端程序。基于SOCKET通信机制实现与St?ubli-TX90和EPSON-G6工业机器人的同步通信;基于OpenGL类库和运动学计算实现机器人三维运动姿态的实时展现;基于PostgreSQL数据库和ADO数据库访问技术,实现机器人末端坐标轨迹的远程存储。
  2.在本地监控端,基于“OpenCV+海康 SDK”实现对机器人作业现场的智能视觉监控。包括基于Camshift算法的机器人运动工具跟踪和基于运动模版算法的最大运动区域跟踪,同时远程存储检测到的机器人运动工具区域或最大运动区域在图像中的像素坐标。当检测到机器人运动工具区域或最大运动区域超出摄像机视角范围时发出危险警报。
  3.基于B/S模式,使用J2EE平台体系完成远程监控端的搭建,在Web页面实现对工业机器人运行数据和作业环境的远程监控。包括:基于Ajax异步交互实现的用户管理方案;基于 WebSocket协议实现的即时推送机器人最新数据到 Web页面的实时监控方案;基于“Red5+Flex”技术实现的对机器人作业环境远程智能监控的视觉监控方案。
  4.总结本文所做的一些工作,提出一些可以改进和完善的内容。

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