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CCD視覺對位和運動控制思路 UVW平臺XXY平臺

閱讀：2560 發(fā)布時間：2023-1-7

一、UVW平臺介紹

1、這是一種可以實現(xiàn)以平面上任意一點為中心，進行旋轉(zhuǎn)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(tǒng)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(zhuǎn)運動（包括無限遠）；而xyθ平臺由于僅僅依靠一個電機的轉(zhuǎn)動控制，所以旋轉(zhuǎn)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(qū)別，顯然UVW平臺是需要一個絕對坐標系作為參考系，其旋轉(zhuǎn)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(shù)，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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(qū)動對應電機即可。即是，將運動過程拆解，變成平移和旋轉(zhuǎn)部分，分別計算電機給進量。