【摘 要】
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机器人技术已经应用到生产、生活、军事等多个领域,随着机器人应用领域的不断扩大,人类对机器人的性能要求也越来越高。为了使机器人有更高的感知能力,激光雷达、超声波、视
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机器人技术已经应用到生产、生活、军事等多个领域,随着机器人应用领域的不断扩大,人类对机器人的性能要求也越来越高。为了使机器人有更高的感知能力,激光雷达、超声波、视觉等传感器在机器人当中得到广泛应用。其中,基于视觉的机器人伺服控制的研究成为一个热点。本文利用三种自主研发的机器人本体对机器人视觉伺服控制的应用问题进行分析和研究。首先,本文在总结了机器人视觉伺服控制的背景意义以及相关概论的基础上,介绍了摄像机成像模型,并利用张正友标定法,结合整个机器人平台的特点完成了机器人视觉系统的标定。通过实验完成了对标定精度影响因素的分析。然后,以自主导航小车为平台实现了循迹导航,运用Hough直线检测算法完成了导航线的提取,用粒子群算法来优化PID控制器,并结合小车的运动学模型完成了整个伺服控制系统的设计。通过实验验证了该控制系统的稳定性。最后,论文针对五自由度组合式机器人与车载可升降双轴随动转台,分别做了视觉装配与视觉跟踪应用。文中使用了改进的Hough检测算法,利用标定参数完成了坐标转化,设计并实现了视觉装配系统,并通过实验验证了装配精度。在视觉跟踪的伺服控制当中,运用Camshift跟踪算法结合摄像机的成像原理完成了转台对移动物体的跟踪应用研究,实验验证了跟踪的实时性与有效性。
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