基于單目圖像的裝配機器人固定視覺控制系統(tǒng)研究.pdf

1、具備視覺功能的裝配機器人在工業(yè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，相比程控型、示教再現(xiàn)型等其它類型的機器人，視覺裝配機器人無疑具有更強的適應(yīng)環(huán)境的能力以及智能化程度，因而更能適用于智能化裝配任務(wù)的發(fā)展需求，目前視覺裝配機器人已成為機器人領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點。
　　在視覺控制方面，提出一種基于交比不變量和運動行程的三階段視覺控制策略，利用交比不變量和自身的運動行程計算目標(biāo)點，首先利用參考圖像實現(xiàn)對齊，再利用交比不變量和機器人自身的運動行程計算目標(biāo)

2、點，得到圖像坐標(biāo)差后再使用PID控制進行調(diào)整和趨近，并且對每幅圖像都可重新建立新的約束。
　　在圖像檢測方面，針對末端執(zhí)行器特殊的錐形結(jié)構(gòu)以及考慮到因超過攝像機景深而出現(xiàn)的模糊的情況，使用基于Hough變換的末端坐標(biāo)求取方法，提取出兩段較清晰邊緣在相對模糊區(qū)域計算出末端，從而有效減少了誤差，而零件不規(guī)則投影的質(zhì)心坐標(biāo)檢測則利用幾何矩原理進行檢測。
　　在攝像機標(biāo)定方面，本文研究了基于三次平移攝像機的內(nèi)參數(shù)運動自標(biāo)定方法，首先

3、對移動攝像機的基本矩陣進行弱標(biāo)定，即移動攝像機對場景點進行測量，分別記錄其在兩幅圖中的坐標(biāo)，然后結(jié)合平移向量求取基本矩陣，最后利用求得的基本矩陣及其性質(zhì)得到攝像機的線性內(nèi)參數(shù)，而非線性畸變系數(shù)的標(biāo)定則采用一種基于移動攝像機和RAC約束的方法，縱向移動攝像機并記錄空間場景點在圖像中的畸變投影坐標(biāo)，代入RAC約束方程組求解，該方法削減了所需測量點的個數(shù)，減少了計算量。
　　本文針對應(yīng)用于微小零件裝配的視覺機器人的目標(biāo)裝配任務(wù)，設(shè)計一種