【摘 要】
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机器人视觉伺服控制系统利用视觉传感器,配以计算机实时图像处理系统,大大提高了机器人的智能化水平,目前主要应用在机器人自动装配、机器人导引、目标跟踪等实际工作中.本文
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机器人视觉伺服控制系统利用视觉传感器,配以计算机实时图像处理系统,大大提高了机器人的智能化水平,目前主要应用在机器人自动装配、机器人导引、目标跟踪等实际工作中.本文基于Adept机器人对视觉伺服控制系统进行了以下研究.首先本文基于Adept的SCARA型机器人搭建了视觉伺服控制系统的硬件平台,介绍了Adeptvision的软件系统及开发语言.针对本系统目标图像的对比度强、背景单一的特点,本文运用了三种不同的图像处理算法提取了目标质心,并对三种算法的实时性进行了比较.本文提出了一种简单的、快速的不需要精确标定摄像机内外部参数的摄像机标定方法,详细推导了机器人平面手眼视觉系统变换关系,完成了从机器人外臂上的视觉平面坐标系到机器人参考坐标系的坐标变换.本文使用图像的全局特征,即图像矩特征作为图像特征信息,实现了基于图像的运动目标平动的视觉跟踪.其中选取了一组矩特征,利用所推导的图像雅可比矩阵,设计了由图像反馈与目标运动自适应补偿组成的视觉伺服控制器,从而构成视觉伺服系统,实现了对动目标的注视跟踪.本文将此控制算法用一个摄像机对一个静态目标的定位实验进行了验证,然后又将其应用到移动目标的跟踪上,并给出了使用这种基于图像矩的控制方法进行动目标跟踪的初步结果.总之,本文意在以机器人手眼协调系统为背景,研究机器人视觉伺服控制的基本方法,为提高现代工业的生产自动化水平奠定了良好的基础.
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