軌道攝像機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、軌道移動(dòng)拍攝是影視行業(yè)中一種特殊的拍攝手段，由于其能夠提供連續(xù)的移動(dòng)拍攝畫面，因而可以顯著增強(qiáng)一些節(jié)目的視覺效果。早期的軌道移動(dòng)拍攝依靠人力推動(dòng)軌道車，并由攝像師坐在車上進(jìn)行人工拍攝，其缺點(diǎn)是對(duì)攝像師的操控要求高，且難以提供高穩(wěn)定性的精準(zhǔn)拍攝，尤其是對(duì)一些需要重復(fù)拍攝的畫面，無法保證多次拍攝的一致性。為了滿足軌道移動(dòng)拍攝的特殊需要，近年來誕生了軌道攝像機(jī)器人，其通過采用大量的自動(dòng)化技術(shù)，在保證高質(zhì)量拍攝的同時(shí)，能夠極大降低對(duì)攝像師的操控

2、要求。
　　針對(duì)目前市場(chǎng)現(xiàn)有設(shè)備的一些應(yīng)用局限性，本文研究了一種軌道攝像機(jī)器人系統(tǒng)，其主要由仿生三腳架、控制柜、軌道車、伸縮柱以及云臺(tái)等部分組成，操控人員通過仿生三腳架操控軌道車、伸縮柱以及云臺(tái)的同步運(yùn)動(dòng)，從而能夠輕易實(shí)現(xiàn)各種高質(zhì)量的拍攝應(yīng)用。本文主要研究了該軌道攝像機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，所完成的主要工作如下:
　　(1)在分析軌道攝像機(jī)器人應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上，給出了其總體結(jié)構(gòu)組成和工作原理，介紹了仿生三腳架、控制柜、軌道

3、車、伸縮柱以及云臺(tái)等主要部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并對(duì)各主要部件的工作模式以及部件之間的協(xié)同工作方式進(jìn)行了說明。
　　(2)給出了軌道攝像機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方法，以歐姆龍的N J301運(yùn)動(dòng)控制器為主控模塊，利用EtherCAT網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊間的信號(hào)傳輸，針對(duì)應(yīng)用需求對(duì)各個(gè)硬件模塊進(jìn)行了具體選型，并設(shè)計(jì)了視頻同步等特殊應(yīng)用電路。
　　(3)詳細(xì)分析了基于Sysmac Studio開發(fā)環(huán)境的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法，給出了軟件的總體架

4、構(gòu)以及其中各模塊之間的協(xié)同工作方式，重點(diǎn)介紹了同步運(yùn)動(dòng)控制、預(yù)置功能、軌跡設(shè)計(jì)、坐標(biāo)計(jì)算等模塊的梯形圖和ST語言設(shè)計(jì)方法。
　　(4)闡述了基于NB_Designer開發(fā)環(huán)境的觸摸屏界面設(shè)計(jì)方法，給出了人機(jī)交互界面的總體架構(gòu)以及各個(gè)界面之間的切換方式，分析了部分界面的具體設(shè)計(jì)方法以及其與控制系統(tǒng)之間的信息傳輸模式。
　　(5)介紹了軌道攝像機(jī)器人的調(diào)試情況，并針對(duì)調(diào)試過程中出現(xiàn)的一些問題，給出了控制系統(tǒng)的改進(jìn)方法。