簡介：⑧論文作者簽名指導教師簽名論文評閱人1評閱人2評閱人3評閱人4評閱人5答辯委員會主席塑坦壅塾拯浙江堡至太堂委員1塹世笙塾拯逝江盤堂委員2壘遺到塾拯逝江太堂委員3奎世坌副麴拯逝洹太堂委員4重要副熬拯逝江太堂委員5答辯日期2Q蘭生三月旦浙江大學研究生學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江盤堂或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學讎文儲始獅錠簽字吼孑U，多年弓月∥日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解逝江太堂有權保留并向國家有關部門或機構送交本論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權浙江太堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。保密的學位論文在解密后適用本授權書學位敝作者始槲廠發(fā)導師始簽字日期彥。守弓月、，F(xiàn)日簽字日期勁、弓年弓月巧日

簡介：點擊查看更多具有壓覺感知的擬人化機械手設計.pdf精彩內(nèi)容。

簡介：基于視覺和力覺的機械手伺服控制是提高機械手作業(yè)靈活性和可靠性的主要手段，是機器人研究的熱點之一。本文主要研究機械手力覺和視覺的混合控制及其應用。給出了一種基于力覺和視覺的混合伺服控制系統(tǒng)，采用雙目EYETOH立體視覺和單目EYEINH視覺相結合的多攝像機視覺伺服控制結構，與安裝在機械手末端的力傳感器相融合，期望該機器人系統(tǒng)能夠在視覺伺服和力覺反饋控制下，實現(xiàn)在未知環(huán)境內(nèi)對目標物體進行搜尋和跟蹤，并完成所指定的操作任務，為實現(xiàn)機器人打磨、拋光等任務提供技術基礎。在實際的接觸型作業(yè)任務中，需要同時控制機械手的位置和末端執(zhí)行器與作業(yè)對象之間的接觸力，針對這一問題，運用雙目EYETOH配置下的視覺伺服控制技術，確定機械手在X和Y方向上的運動，采用力控制方法確定機械手在Z方向上的運動。即當機械手遠離未知環(huán)境內(nèi)的操作對象時，采用無約束的視覺伺服控制，當機械手接觸目標物體時，采用受平面約束的視覺伺服控制，使機械手產(chǎn)生沿X和Y方向的運動，同時，產(chǎn)生一個受平面約束的Z向運動，與力控制產(chǎn)生的Z向運動一起構成機械手的Z向運動。利用MATLAB機器人工具箱進行仿真實驗，完成了機械手對未知平面內(nèi)直線和圓形曲線的軌跡跟蹤，實現(xiàn)了在機械手末端執(zhí)行器對運動軌跡控制的同時，保持末端執(zhí)行器與作業(yè)對象之間的接觸力恒定，驗證了所提方法的有效性。最后對本文的研究工作做了總結，指明了下一步工作中需要改進和完善的方面，并對未來的研究工作及方向做了展望。

簡介：助力機械手是一種新型的搬運裝置，其旨在實現(xiàn)更快速、準確和方便的搬運方式。隨著工業(yè)發(fā)展，傳統(tǒng)物料搬運裝置在有效性、準確性和安全性等方面的問題日益突出。助力搬運裝置的研制與性能提高成為研究學者關注的重要內(nèi)容。本文首先分析了助力機械手的研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景。在對助力機械手的機械機構進行分析后，提出了助力機械手的總體機構和控制方案。其次，利用拉格朗日方程對助力機械手的機械本體進行了動力學分析，利用軟件MATLAB建立其動力學模型。根據(jù)助力機械手進行物料搬運時的運動情況，對助力機械手的動力學模型進行了仿真。通過對仿真結果的分析，驗證了模型的正確性。由于助力機械手的各個方向的運動相對獨立，對動力學模型進行了解耦分析。根據(jù)角度傳感器和升降傳感器所采集的信號不同，助力機械手控制方式分為速度控制和位置控制。結合助力機械手驅動裝置的數(shù)學模型和解耦后的動力學模型分別對控制算法進行仿真分析。通過調(diào)節(jié)控制器參數(shù)，對仿真結果進行分析，驗證了控制方式的正確性。最后，基于QPID半物理仿真實驗平臺，結合下位機進行了助力機械手的實驗研究。完成了速度和位置參數(shù)優(yōu)化實驗。應用優(yōu)化控制參數(shù)，進行了助力機械手速度實驗和物料搬運實驗。實驗結果表明兩種控制方式在操作者有運動趨勢時，均能夠實現(xiàn)助力機械手運動平穩(wěn)性和快速性的要求，能實現(xiàn)對于物料的搬運和升降動作。

簡介：自人類制造了第一臺工業(yè)機器人以來機器人就顯示出了極強的生命力。機器人技術的高速發(fā)展使得機器人已被廣泛應用到諸多領域。其中工業(yè)機器人在數(shù)控機床應用領域里占有相當?shù)谋壤闹械目烧{(diào)式機械手主要用于數(shù)控機床工件的裝夾即上下料。目前國內(nèi)一些中小型企業(yè)因價格等因素對機器人的應用相對較少這也是本文研究的主要背景。本課題中根據(jù)企業(yè)對實際生產(chǎn)設備的相關技術需求提出一種新型的可調(diào)式機械手的整體結構并對各個零部件進行了詳細的設計。本文對可調(diào)式機械手進行了運動學分析利用虛擬樣機技術研究了可調(diào)式機械手的運動學特性并對關鍵零部件進行了剛度和強度分析首次將拓撲優(yōu)化理論運用到本機械手的設計中。論文首先介紹了機器人的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及其分類列出了當前國內(nèi)機器人發(fā)展存在的一些問題。課題緊密結合制造企業(yè)的實際需求綜合經(jīng)濟合理實用等因素研制可調(diào)式機械手。文章完成了可調(diào)式機械手的結構設計和總裝圖的繪制并用PRO／E三維建模軟件創(chuàng)建了機械手實體模型。其次在坐標變換的基礎上對可調(diào)式機械手運動系統(tǒng)進行了分析和研究。以實體模型為基礎采用經(jīng)典的DH法建立了可調(diào)式機械手的桿件坐標系。應用機械手的各桿件齊次變換矩陣推導出運動學方程同時求解得出相應的關節(jié)變量為后續(xù)進行軌跡規(guī)劃和控制研究奠定了基礎。然后將建好的機械手模型導入ADAMS軟件中在ADAMS／VIEW環(huán)境下對機械手虛擬樣機模型的質(zhì)量、材料、部件約束及驅動起始條件進行了設置利用虛擬樣機技術對可調(diào)式機械手進行運動仿真得出機械手的各種運動特性并根據(jù)運動學結果對其進行了分析和評價。仿真分析表明機械手滿足裝夾時的實際工況要求。最后對機械手的關鍵零部件進行了分析和優(yōu)化。本文使用ANSYS120對可調(diào)式機械手中臂進行靜力學分析。將中臂模型導入ANSYS軟件中定義中臂材料特性并進行網(wǎng)格劃分在施加約束和載荷后進行求解得出了中臂的應力和位移分布完成了強度剛度校核。同時基于拓撲優(yōu)化理論在滿足設計要求的前提下對可調(diào)式機械手中臂模型進行了拓撲優(yōu)化設計得出計算結果完成了輕量化設計。本文從理論上對可調(diào)式機械手進行了研究通過驗證得出機械手整體結構合理運動學特性正確無誤且關鍵零部件力學性能可靠達到了預期效果為后續(xù)機械手研制奠定了基礎。

簡介：遠程同步控制有很多用途，在環(huán)境復雜危險的情況下，通過這種方式控制機器人代替人類完成工作，能保護人類的安全。而一些科研探索任務中，人員不方便現(xiàn)場操作，也可以遠程同步控制機器人來做采樣拍攝等工作。美國火星探索用機器人就具有這種遠程控制功能。本文主要實現(xiàn)了無線慣性模塊的姿態(tài)信號實時采集，以及利用采集到的姿態(tài)信號進行對機械手的遠程同步控制。文中主要解決了三個任務，第一個任務是實現(xiàn)了無線慣性模塊的姿態(tài)測量，通過軟件開發(fā)工具包的編程，成功采集到了實時姿態(tài)信號，而且可以多個模塊同時采集。第二個任務是實現(xiàn)姿態(tài)信號的遠程傳輸，傳輸基于網(wǎng)絡，通過對模式和協(xié)議的選擇，最終確定了采用服務器客戶端模式，利用TCP協(xié)議編程實現(xiàn)信號的傳輸。第三個任務是對機械手的實時控制，考慮到姿態(tài)控制信號一直刷新，反饋系統(tǒng)效果不大，所以控制系統(tǒng)采用簡潔的開環(huán)系統(tǒng)控制，機械手舵機控制器通過串口接收到控制指令，執(zhí)行完一條指令后，短暫暫停后就開始接收和執(zhí)行下一條指令。另外，本文還對整個設計的實時性進行了改進，改進的策略也是從三個任務分別進行改進。信號采集部分主要通過設置硬件和更改數(shù)據(jù)刷新頻率，傳輸部分通過調(diào)用TCP通訊中解決擁塞問題的函數(shù)進行調(diào)節(jié)，控制機械手部分，采用SYNCWRITE指令模式代替單條指令依次發(fā)送的模式，以節(jié)約控制時間。文中利用無線慣性模塊，機械手和有網(wǎng)絡連接的兩臺電腦，成功搭建了一個簡單的遠程同步控制系統(tǒng)，雖然在實時性和姿態(tài)精準度上還有很多問題需要解決，但是通過進一步的改進設計方案，應該可以解決這些問題。鑒于這個方向有廣泛用途，很有研究前景，所以有繼續(xù)研究的價值。

簡介：我國的二手工程機械鑒定評估體系目前還處于初級階段還沒有一套科學、統(tǒng)一、完善的鑒定方法和評估理論。本文在對資產(chǎn)評估理論進行認真分析研究的基礎上采用重置成本法對二手工程機械鑒定評估進行了相關研究完善了評估內(nèi)容及計算方法。本文以資產(chǎn)折舊理論為基礎來確定二手工程機械的使用年限和使用時間的成新率綜合考慮影響二手工程機械價值的多種因素來確定工程機械的現(xiàn)時技術狀態(tài)的成新率。考慮到工程機械結構的各異性和相似性選取了具有典型性且使用保養(yǎng)量較大的單斗液壓挖掘機作為代表進行了評估方法的研究。運用MATLAB統(tǒng)計軟件采用AHP層次分析法分析確定二手挖掘機成新率的各影響因素、綜合參數(shù)、調(diào)整系數(shù)在綜合調(diào)整系數(shù)中所占的權重以系數(shù)調(diào)整確定二手挖掘機成新率從而確定二手挖掘機鑒定評估價格。通過實例分析驗證了該評估方法的可操作性及實用性。為使評估人員評估二手挖掘機更快捷更準確以二手挖掘機評估模型為基礎運用DELPHI應用程序開發(fā)了二手挖掘機輔助評估系統(tǒng)。

簡介：挖溝機是一種海底管道開溝鋪設的專用水下機械，其主要功能是完成對海底管線的開溝鋪設作業(yè)。本課題源自于海洋石油工程股份有限公司的“硬質(zhì)粘土挖溝技術與裝備研究”項目，該項目要求研制出具有自主知識產(chǎn)權的挖溝機。本論文主要研究了挖溝機中的管道提升機械手及導向裝置部分，該部分是挖溝機的重要組成部分，其主要功能是提升和處理海底管道，這部分研究工作可推動挖溝機總體的設計與研制工作。首先，論文介紹了海底挖溝鋪管領域的國內(nèi)外發(fā)展概況，并根據(jù)挖溝機的設計要求，提出了挖溝機的總體設計方案，完成了管道提升機械手及導向裝置機械本體結構的詳細設計。其次，論文對幾個關鍵機構的受力狀態(tài)進行了分析計算，并且借助于ANSYS有限元分析軟件對其中的關鍵零部件進行了強度校核，從而驗證了其結構設計的合理性和可靠性。然后，論文利用SOLIDWKS三維設計軟件，完成了整個裝置的三維建模與虛擬裝配工作，并進行了干涉檢查及爆炸視圖的生成；在此基礎上又對整個裝置中的幾個獨立運動機構進行了運動學分析，并在ADMAS仿真軟件中對其中一個運動機構進行了運動學仿真。最后，論文對管道提升機械手及導向裝置的液壓控制系統(tǒng)進行了研究，主要包括以下內(nèi)容確定了各個液壓缸的主要技術參數(shù)；完成了液壓泵的選型設計結合機具的作業(yè)要求，完成了其液壓系統(tǒng)回路的設計應用可編程序控制器對其液壓傳動系統(tǒng)進行控制，完成了控制器的選型和控制系統(tǒng)原理圖的設計。

簡介：如今IC封裝行業(yè)飛速發(fā)展，高密度芯片的應用數(shù)量越來越大，因此對于高密度芯片封裝工藝的研究變得必要。本文針對高密度倒裝鍵合工藝中的芯片拾放機械手進行研究，著重講述芯片拾放機械手的方案設計、運動學建模與分析、誤差建模與分析以及參數(shù)標定與實驗等內(nèi)容。首先，明確工藝需求，對機械手進行方案設計。基于ACA（各向異性導電膠）的倒裝鍵合工藝包括點膠、對位糾姿、熱壓貼裝等過程，芯片拾放機械手主要承擔對位糾姿過程的調(diào)平功能。對調(diào)平機構進行分析與型綜合，確定調(diào)平機構為兩自由度轉動解耦并聯(lián)機構，經(jīng)過精度計算、強度分析，建立包含鍵合頭等部件的機械手設計模型。然后，運用幾何法對機械手進行運動學建模。建立調(diào)平機構運動學模型，據(jù)此創(chuàng)建芯片傾角調(diào)整裝置數(shù)學模型，完成芯片傾角所需調(diào)整量和調(diào)平機構輸入之間的直接對應，方便調(diào)平控制。接著，基于攝動法對調(diào)平機構中連桿機構進行誤差建模。根據(jù)誤差模型分析輸出角度對于輸入桿長誤差的靈敏度，揭示加工裝配誤差給調(diào)平精度帶來的影響。最后，對機械手運動學參數(shù)進行標定。結合機械手運動學模型和誤差模型，實驗測定拾放機械手的調(diào)平精度，據(jù)此建立標定模型對參數(shù)進行辨識，用辨識參數(shù)替代設計參數(shù)進行調(diào)平計算，實驗證明在一定程度上提高了芯片拾放機械手的調(diào)平精度，并使其滿足設計精度指標001°。

簡介：在高精度條件下，機械手的伺服控制始終是機電系統(tǒng)的重要科研方向。但是目前工業(yè)實際現(xiàn)場對機械手的伺服控制多采用線性PD控制方法，由于系統(tǒng)存在摩擦非線性和動力學非線性，其軸向定位精度難以滿足高精度要求。而目前非線性控制方法一般設計過程復雜、計算量龐大，工業(yè)上難以實現(xiàn)。針對這一問題，研究一類計算方便、易于操作實現(xiàn)的非線性高精度機械手伺服控制方法，具有重大的研究意義和應用價值。針對以上問題，本文依托流程工業(yè)綜合自動化國家重點實驗室，將虛擬未建模動態(tài)驅動的PD控制方法應用在機械手的伺服控制中，取得了良好的伺服控制效果，現(xiàn)歸納本文的主要研究內(nèi)容有1針對工業(yè)機械手伺服控制問題，分析了該領域內(nèi)現(xiàn)有控制方法的優(yōu)點和不足，指出了機械手高精度伺服控制的難點。同時，針對機械手具有摩擦非線性和動力學非線性的特點，基于機械手混合動力學模型建立了包含摩擦和動力學非線性的機械手各關節(jié)被控對象模型，該模型由線性模型、摩擦模型和虛擬未建模動態(tài)項組成，能夠全面描述機械手的實際動力學特性。2針對機械手各關節(jié)被控對象模型中含有的摩擦非線性和動力學非線性，提出了虛擬未建模動態(tài)驅動的機械手PD控制方法，解決了工業(yè)上使用的線性PD控制器作用于實際機械手非線性系統(tǒng)時難以獲得理想的控制效果，且神經(jīng)網(wǎng)絡等在線學習方法計算復雜、難以實際應用的問題。該方法首先建立帶有摩擦非線性和動力學非線性的離散控制器設計模型，然后設計線性PD控制器、摩擦先驗補償器和基于數(shù)據(jù)的虛擬未建模動態(tài)補償器，最后建立了穩(wěn)定性和收斂性分析。與極點配置PD控制算法、非線性摩擦自適應補償算法以及無摩擦模型的虛擬未建模動態(tài)補償算法的對比實驗表明所提方法能夠減小系統(tǒng)動態(tài)跟蹤誤差，提高穩(wěn)態(tài)精度，降低控制器輸出量。3針對原有機械手控制系統(tǒng)實驗平臺穩(wěn)定性差，控制與反饋信號通路不對應，軟件啟動復雜等問題，通過設計專用信號轉接電路板，調(diào)整控制和反饋信號通路，規(guī)范軟件程序流程，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了誤操作的可能性。

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簡介：災難搜救機器人是在煤礦、地震等災難發(fā)生后及時進入災難現(xiàn)場、搜救幸存者的一種多功能、自動化設備。本項目所做的災難搜救機器人的主要功能為能夠在廢墟縫隙中爬行和智能避障，搜尋幸存者，發(fā)現(xiàn)幸存者之后，機械手可以將幸存者運出災難現(xiàn)場，同時將數(shù)據(jù)傳送回救援中心，將有助于指揮救援行動。在地震、火災、礦難等災難造成的建筑物坍塌的救援工作中，廢墟搜救機器人的研究具有深遠的意義。本論文首先研究了搜救機器人機械手的方案選擇和設計過程，從軀干、手臂和手掌三個方面論述，最終設計的機械手有五個自由度，關節(jié)連接簡單，它簡化了傳統(tǒng)的復雜傳動過程，當手掌抓取物體時，仿人手掌的使用，改進了傳統(tǒng)的傘齒輪嚙合夾物，并且可以實現(xiàn)無線控制。履帶底盤可以適應廢墟下的復雜地形，仿人手掌的結構能抓取廢墟中各種形狀的物體。第二部分研究了小型救援機器人機械手的硬件組成和軟件控制，控制部分分為機械手驅動關節(jié)的選擇、機器人底盤驅動和關節(jié)驅動的方案研究。本章提出了幾種方案，通過比較確定最終方案，設計了機械手的控制部分，舵機組成的關節(jié)轉動穩(wěn)定，操作人員難以進入廢墟，可以遠程控制機械手，軟件采用單片機控制技術，基本滿足小型救援機器人的控制系統(tǒng)設計要求。最后研究了搜救機器人的觸覺避障系統(tǒng)，設計方案由力覺傳感器、重量變送器、數(shù)據(jù)采集卡和上位機組成，并針對不同的受力情況做了實驗，通過實驗數(shù)據(jù)驗證了采用力覺傳感器的觸覺避障系統(tǒng)能夠分辨障礙物的空間方位和接觸力的大小。封裝好的避障頭體積很小，能夠在廢墟縫隙中自由通行，基于觸覺的智能避障系統(tǒng)使機器人移動和救援更有效率。本文研究的小型搜救機器人還處于實驗與研究的階段，論文完成了機械手的初步研究設計，實現(xiàn)了智能觸覺避障的功能。與線控的大型工業(yè)機器人不同，它體積小，能夠適應廢墟中復雜狹小的環(huán)境，而且可以實現(xiàn)遠程控制。

簡介：浙江工業(yè)大學碩士學位論文基于機器視覺的嵌入式機械手監(jiān)控系統(tǒng)研究與設計姓名章旭東申請學位級別碩士專業(yè)控制理論與控制工程指導教師俞立；董輝20120525浙江工業(yè)大學碩士學位論文DESIGNOFEMBEDDEDM隊NIPII。ATORMONITORINGSYSTEMBASEDONMACHINEⅥSIONABSTRACTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFPLASTICPROCESSINGINDUSTRYTHEAUTOMATIONDEGREEOFINJECTIONMOLDINGEQUIPMENTBECOMESHIGHERMOREANDMOREMANUFACTURERSINTHEPLASTICSPROCESSINGINDUSTRYEQUIPPEDTHEIROWNINJECTIONMOLDINGMACHINEWITHAMECHANICALHAND，WHICHISUSEDTOQUICKLYREMOVETHEWORKPIECEFROMTHEMOLDANDPUTITONTHENEXTPRODUCTIONPROCESSBUTWHENTHEARMROBOTGRABSABNORMAL，YOUNEEDADETECTIONSYSTEMTHATCANREALTIMEALARMANDTAKETHENECESSARYMEASURESTOAVOIDSIGNIFICANTLOSSESTHEREFORE，ITHASTHEIMPORTANTAPPLICATIONVALUEANDPRACTICALSIGNIFICANCETODEVELOPAMECHANICALHANDDETECTIONSYSTEMDETECTIONTECHNOLOGYISTHEFOUNDATIONOFMODEMINDUSTRYTECHNOLOGYANDALSOTHEKEYTOGUARANTEEPRODUCTQUALITYHOWEVERTHETRADITIONALDETECTIONTECHNIQUESCANNOTMEETTHEREQUIREMENTSOFMODEMPRODUCTION，ANDALSOCAN‘TENSURETHEDETECTIONEFFICIENCYANDACCURACYHOWTOACCURATELYDETERMINEWHE紕RMECHANICALHANDGRIPPINGAWORKPIECEANDTODISTINGUISHTHEQUALITYOFTHEPRODUCTS，ARETHEMAINPROBLEMSTHATTHEMANIPULATORCONTROLSYSTEMSHOULDFACINGTHISARTICLEISINTHISBACKGROUND，DEVELOPEDANEMBEDDEDMONITORINGSYSTEMBASEDONMACHINEVISIONFIRSTLYTHISDISSERTATIONELABORATESTHETOPICBACKGROUNDANDTHESIGNIFICANCE，THENSUMMARIZESTHERESEARCHSTATUSATHOMEANDABROAD，F(xiàn)INALLYINTRODUCESTHEMAINRESEARCHCONTENTSECONDLYTHISDISSERTATIONALSOINTRODUCESTHEHARDWAREANDSOFTWAREPLATFORMOFTHISSYSTEMTHEHARDWAREPLATFORMADOPTSARM9ASTHEMAINCONTROLCHIP，ANDCONFIGURESSOMENECESSARYHARDWAREENVIRONMENT，SUCHASANETWORKPORT，SERIALPORT，USBTHESOFTWAREENVIRONMENTINCLUDESTHEBOOTLOADERTRANSPLANTATION，KERNELCUTTINGANDTHEFILESYSTEMPRODUCTIONTHIRDLYTHETARGETDETECTIONALGORITHMANDTHEDEFECTDETECTIONALGORITHMAREPROPOSEDTOSOLVETHETWOMAINISSUESMENTIONEDABOVEEXPERIMENTSSHOWTHATTHESEALGORITHMSCANEFFECTIVELYJUDGETHEMECHANICALHANDGRASPINGABNORMALITIESANDIDENTIFYTHEPRODUCTWITHDEFECTFOURTHLYTHEINTEGRATEDSOFTWAREPROJECTISDESCRIBED，WHICHINCLUDESPICTURECOLLECTIONI

簡介：機器人視覺伺服是機器人研究領域所涉學科眾多、最富有挑戰(zhàn)性的課題之一，其綜合了控制理論、機器人學、計算機視覺、數(shù)字圖像采集處理、嵌入式系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信以及科學計算等不同領域的知識。目前，機器人視覺伺服主要分為基于位置的視覺伺服和基于圖像的視覺伺服兩個較大的研究類別?；谖恢玫囊曈X伺服根據(jù)已知的像機內(nèi)、外參數(shù)對目標進行三維建模，對攝像機標定和建模精度要求比較高；與之相比基于圖像的視覺伺服則對像機、機器人和環(huán)境建模誤差具有較強的魯棒性，但多數(shù)文獻都桎梏于如何解決深度的估計問題。本文在系統(tǒng)總結了目前機器人視覺伺服研究領域發(fā)展狀況的基礎上，主要針對雙目視覺系統(tǒng)研究了以下幾個方面內(nèi)容首先，使用基于CC語言的計算機視覺開放函數(shù)庫OPENCV完成雙目視覺系統(tǒng)中左右眼攝像機的單獨標定，進而給出兩攝像外參數(shù)與它們的相互位置關系即結構參數(shù)的變換關系，完成雙目視覺系統(tǒng)標定工作。其次，在實現(xiàn)特征點匹配任務中，將RANSAC算法應用于SIFT特征匹配，進而提出了一種基于RANSAC算法的雙向糾錯SIFT特征匹配改進算法；給出了一種基于角點檢測的特征點匹配算法，該方法成功應用于視覺伺服控制實驗中的目標特征點實時匹配。再次，將雙目視覺伺服控制模型應用于實際的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)中，在以MOTOMANUP6機械手為被控對象的雙目視覺伺服系統(tǒng)硬件平臺上，采用VC60軟件編程，通過調(diào)用機械手控制器串行通信接口函數(shù)控制機械手運動，編制了圖像采集與處理程序、機器人運動與控制程序、控制算法程序，搭建了雙目視覺伺服控制的實驗研究平臺。最后，針對實驗過程中出現(xiàn)的機器人末端平移運動與旋轉運動相互耦合的問題，提出了一種開關控制方法。該開關控制方法借鑒滑模變結構的控制思想，將整個伺服控制過程分為調(diào)姿定位精確定位三個階段，有效的解決了采用單一結構形式的圖像雅可比矩陣進行伺服控制時可能出現(xiàn)的耦合問題。最后進行了基于MOTOMANUP6機械手的雙目視覺伺服控制對比實驗，結果表明該開關控制方法具有更好的穩(wěn)定性和定位軌跡，較好的解決了在實際控制過程中機器人末端出現(xiàn)的平移運動與旋轉運動相互耦合問題。

簡介：隨著機器人技術應用范圍的不斷擴展，市場對機器人的性能和成本都提出了越來越高的要求。注塑機械手作為塑料模具加工行業(yè)中的核心設備之一，其性能的優(yōu)劣對實際生產(chǎn)有著巨大的影響。運動控制器及其示教系統(tǒng)作為注塑機器手關鍵部件，嚴重制約注塑機的成本、加工效率以及穩(wěn)定性。本文設計了一種嵌入式可編程運動控制器，并將其應用在注塑機械手。論文主要研究工作包括基于注塑機械手控制性能需求分析，建立了嵌入式可編程運動控制器總計架構以及軟、硬件系統(tǒng)設計方案，確定了基于嵌入式安卓系統(tǒng)的機械手示教平臺實現(xiàn)方案。針對運動控制器高實時性功能要求，建立了雙核并行處理的控制器設計方案，提出了程序控制和運動計算的獨立任務分配方法，并將其應用于控制器主控基板設計，有效提高了控制器整體的響應中斷性能和執(zhí)行速度。測試結果表明，動作程序執(zhí)行周期可控制在5MS以內(nèi)，中斷響應時間達ΜS級。結合實際示教工藝流程，基于嵌入式安卓系統(tǒng)完成了示教系統(tǒng)的開發(fā)，提出了NC和TABLE兩種前后臺機器人編程指令系統(tǒng)結構，提高了加工工藝中的編程效率。測試結果表明，同樣工藝流程下與梯形圖編程方式相比，新指令編程節(jié)省了80％的工作量。完成了嵌入式可編程控制器硬件實現(xiàn)，并在注塑機械手上獲得實際工程應用。測試與應用結果表明，本文開發(fā)的可編程控制器控制器和示教系統(tǒng)工作穩(wěn)定，性能良好，很好的實現(xiàn)了注塑機械手多軸聯(lián)動以及指令執(zhí)行。