Design, control and implementation of SCARA robot for sorting missions with machine vision

Abstract

This project aims to design, control and implement a four degree of freedom(4DOF) SCARA Robot to sort objects by their colors with taking an advantage of machine vision technology.

The first stage of the project after reviewing the previous works on SCARA robot and its application is to design a manipulator for this project. Then the mechanical structure of the manipulator will be modeled.

The machine vision system will determine the pose of each object with respect to the manipulator base frame.Based on these locations the path planner will generate the trajectory that the manipulator has to track. The Robot is expected to sort objects based on their color with precise, accurate repeatable picking and placing missions.

Keywords: SCARA, machine vision, Lagrange formulation, image processing, robotics control.

يهدف هذا المشروع الى تصميم وتحكم وتنفيذ روبوت السكارا رباعي درجات الحرية حتى يتمكن من تصنيف الاجسام بناء على ألوانها بإستخدام انظمة الرؤيا الذكية. بعد مراجعة ودراسة هذا الروبوت والاطلاع على التطبيقات الخاصة به ، بدأت المرحلة الاولى للمشروع حيث تم تصميم ذراع الروبوت الصناعية ميكانيكياً. تم تمثيل الجسم الميكانيكي للمشروع عن طريق المعادلات التفاضلية التي تصف ديناميكية حركة الذراع الالي لكي يتسنى تصميم المتحكمات التي سيتم من خلالها التحكم بالحركة . ومن خلال انظمة الرؤية الذكية سيتم تحديد موقع كل جسم موجود في منطقة العمل وذلك بالاستناد الى نقطة مرجعية، وبالاستناد الى مواقع الاجسام سيقوم الحاسب الالي بتوليد خطة الحركة مع الزمن التي ستمثل المرجع التي يتوجب على المتحكمات تتبعها. ما هو متوقع من الروبوت القيام به هو تصنيف الاجسام الموجودة على سطح العمل بناء على ألوانها بدقة مع تكرارية مهمة التقاط ووضع الاجسام في مكانها الصحيح.