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CCD视觉对位和运动控制思路 UVW平台XXY平台

发布时间: 2023-01-07  点击次数: 1359次

一、UVW平台介绍

1、这是一种可以实现以平面上任意一点为中心,进行旋转运动的装置,并可沿着任意的方向平移。
2、此平台和视觉CCD纠偏系统对接在一起,可以很快完成高精度的纠偏工作,重复定位精度一般可达±1μm;

UVW平台和以前的xyθ平台相比,有以下几点不同:
1、控制精度高于xyθ平台;
2、UVW平台可以平面上任意一点为中心做旋转运动(包括无限远);而xyθ平台由于仅仅依靠一个电机的转动控制,所以旋转中心必须是固定在平台上某处(θ电机连接处),且必须随平台一同运动。
3、基于第二点的区别,显然UVW平台是需要一个绝对坐标系作为参考系,其旋转中心才有意义;而xyθ平台则必须是一个随平台动的坐标系作为参考系,这样控制计算方法便不一样了。

UVW平台工作模式如下图:

二、视觉对位计算方法

简单说明一下视觉对位和运动控制思路:
1、通过UVW平台供应商提供的说明书,找到机械参数,得到UVW三个轴的初始坐标(基于UVW平台原点坐标系);
2、通过视觉标定方法,确定相机坐标系到UVW平台坐标系的转换矩阵;确定标志物模板基于UVW平台原点坐标系的坐标值(x_m, y_m);
3、通过相机得到标志物模板位置和待纠偏标志物之间的x、y、θ偏移量(基于UVW平台原点坐标系);
4、按照上图公式,输入三个轴初始坐标,设置旋转中心为(0,0),输入θ偏移量,可得到UVW三轴新的坐标值,以及待纠偏物体的新的坐标,以及三个电机对应的给进量A1、A2、A3;
5、输入上一步求得的UVW三轴新的坐标值,另外通过上一步求得的待纠偏物体的新的坐标,计算得此时待纠偏物体到模板点位置的x2、y2偏移量;输入x2、y2偏移量,则可以得到三个电机对应的给进量B1、B2、B3;
6、将5和6步获取的三个电机的给进量对应相加,分别得到对应电机给进量C1、C2、C3,并用此给进量驱动对应电机即可。即是,将运动过程拆解,变成平移和旋转部分,分别计算电机给进量。


三、基于与伺服控制技术相互两全的高性能控制平台