基于工業(yè)機(jī)器人的視覺(jué)伺服控制技術(shù)的研究.pdf

1、機(jī)器人視覺(jué)伺服控制是實(shí)時(shí)圖像處理、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及實(shí)時(shí)計(jì)算等領(lǐng)域的融合，是計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究前沿的一個(gè)重要分支。本文在總結(jié)了目前機(jī)器人視覺(jué)伺服控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以一種工業(yè)機(jī)器人為研究對(duì)象，針對(duì)機(jī)器人視覺(jué)伺服控制中的圖像特征提取、手眼視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定、視覺(jué)伺服控制方法等技術(shù)進(jìn)行了研究。 建立了系統(tǒng)硬件平臺(tái)并求解了適合該機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解，針對(duì)所研究的機(jī)器人，建立了其數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上求取了運(yùn)動(dòng)學(xué)正解、

2、逆解及機(jī)器人雅克比矩陣。 在圖像特征提取中首先對(duì)比研究了各種圖像濾波算子去除噪聲的效果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了中值濾波算子效果較好，對(duì)比了單目標(biāo)識(shí)別中采用的圖像矩法和投影法，兩種方法都可以準(zhǔn)確地找到目標(biāo)中心，但是圖像矩法計(jì)算時(shí)間較短。改進(jìn)了用四鄰接點(diǎn)或八鄰接點(diǎn)處理圖像的常用方法，利用六鄰接點(diǎn)處理圖像并結(jié)合圖像矩法尋找各個(gè)目標(biāo)質(zhì)心實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)的識(shí)別。 研究了攝像機(jī)標(biāo)定及成像原理，在傳統(tǒng)的攝像機(jī)標(biāo)定原理基礎(chǔ)上改進(jìn)了常用的手眼視覺(jué)系統(tǒng)

3、標(biāo)定方法，設(shè)計(jì)了一種基于機(jī)器人外臂坐標(biāo)系與基坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)矩陣恒定的手眼視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定方法，使得目標(biāo)定位算法與參數(shù)標(biāo)定的過(guò)程大大簡(jiǎn)化。 研究了基于圖像雅克比矩陣的視覺(jué)伺服控制方法。求取了本文條件下的圖像雅克比矩陣，以工業(yè)機(jī)器人為對(duì)象，建立了仿真模型，分別對(duì)基于圖像的視覺(jué)伺服控制方法在加入噪聲和未加入噪聲兩種情況下進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)；設(shè)計(jì)了手眼視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明本文的方法標(biāo)定精度較高，能夠較好地滿足視覺(jué)伺服系統(tǒng)要求；利用手眼視覺(jué)系統(tǒng)