基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機器人視覺伺服控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、人類獲得的信息80％以上來自眼睛，給機器人增加視覺傳感器勢必會增加機器入系統(tǒng)的靈活性，解決當前的機器人系統(tǒng)多采用示教再現(xiàn)方式、柔性差等問題。視覺伺服機器人的研究已經(jīng)成為機器人研究領(lǐng)域的一大熱點。由于在制造、使用機器人過程中會產(chǎn)生各種偏差，以及攝像頭存在著各種畸變，需要對機器人和攝像頭進行非常精確的標定。然而標定是一項費時、耗力而且與生產(chǎn)環(huán)境緊密相關(guān)的工作，所以很多學者開始了無標定機器人視覺伺服系統(tǒng)的研究。隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，人工

2、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷地應用到各種場合，其復雜、非線性的映射能力使之非常適合應用到無標定機器人視覺伺服系統(tǒng)。 本課題在KLD-400型SCARA機器人本體上構(gòu)筑了機器人視覺伺服系統(tǒng)，視覺伺服控制器采用基于Back Propagation(BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方式。本文在視覺伺服控制器中引入了機器人關(guān)節(jié)位置信息，采用“小區(qū)域分步處理”的方法，提高了控制器的效率和精度。文章對機器視覺的圖像處理過程進行了深入的研究，分別對基于彩色圖像和基于

3、灰度圖像的目標識別與提取算法進行了研究，對圓形目標采用基于最小二乘原理的圓擬合方式進行重心定位，定位精度得到提高。結(jié)合SCARA機器人伺服控制的特點，機器人運動單元采用基于CP的軌跡規(guī)劃方法對機器人末端軌跡進行控制。機器人視覺伺服系統(tǒng)實現(xiàn)了在工作平臺任意目標點的精確定位，最后通過實驗驗證了控制方式的有效性。 綜上所述，本課題對基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機器人視覺伺服系統(tǒng)進行了深入的研究，采用了一些新的處理方法和控制思想，希望對后續(xù)的研究起到