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1、毕业设计（论文）题目工业机器人视觉伺服专业自动化班级自064班学生白蕾指导教师辛菁2010年西安理工大学本科生毕业设计（论文）摘要机器人视觉伺服是利用从图像中提取的视觉信息—视觉特征，进行机器人末端执行器的位置闭环控制。它是实时图像处理、机器人运动学、控制理论、计算机技术以及实时计算等领域的融合，是计算机视觉研究前沿的一个重要分支。本文首先研究了基于标定技术的机器人视觉伺服，推导了眼在手和眼固定两种配置下的手眼映射关系—图像雅克比矩阵，并在MATLAB环境下对这两种配置分别仿真，仿真结果表明该方法能很好地
2、定位到目标。然而，在实际中，由于种种原因，这种基于标定的机器人视觉伺服方法受到了很大的限制。无标定视觉伺服开始成为机器人视觉伺服领域的一个研究热点，所谓“无标定”视觉伺服是指在不预先标定摄像机和机器人参数的情况下，直接通过图像上的系统状态误差来设计控制律，驱动机器人运动，使系统误差收敛到一个容许的误差内。因此，本文研究了基于kalman滤波原理的机器人无标定视觉伺服，并对其仿真，仿真结果表明了该方法的有效性和可行性。最后，采用VC++6.0编写控制软件，并以MOTOMAN—SV3XL型六自由度工业机器人为
3、对象，采用CCD摄像机、图像采集卡与PC机建立了机器人无标定视觉伺服实验平台，完成了基于kalman滤波的机器人无标定视觉伺服定位实验，实验结果表明该方法能很好的定位到目标。关键词：MOTOMAN-SV3XL工业机器人、图像雅可比矩阵、Kalman滤波、无标定视觉伺服西安理工大学本科生毕业设计（论文）AbstractRobotvisualservoingIstousevisualinformation-visualfeatures,whichareextractedfromtheimages,tocomp
4、leterobotend-positionclosed-loopcontrol.Robotvisualservoingresearchisthefusionofsomedegreeofexpertiseinseveralarea,suchasreal-timeimageprocessing,robotkinematics,robotdynamics,controltheory,computertechnology,real-timecomputationandsoon.Itisaimportantsubj
5、ectintheresearchfieldofcomputervision.First,Istudiedvisualservoingrobot,whichbasedonthecalibrationtechniqueandderivedtherelationshipbetweeneyeandhand—imagejacobianmatrix.Thensimulatedtheeye-in-handandtheeye-fixedrobotvisualservoingunderMATLAB.Simulationre
6、sultsshowthatthismethodcanwellpositionedtotarget.Howeverinpractice,avarityofreasons,limittheapplicationofthevisualservoingcontrolmethodbasedoncalibratedtechnologiestoagreatextent.Uncalibratedvisualservoinghasbecomeahotspotinthefieldofrobotvisualservoingco
7、ntrol.Uncalibratedvisualservoingmeansthatvisioncontrollawisdesigneddirectlybythesystemstateerrorfromimageplanewithoutpre-calibratingtheparpmetersofcameraandrobot,whichcontrolstherobottomakesystemerrorconvergetoapermissibleregion.Therefore,uncalibratedvisu
8、alservoing,whichbasedonkalmanfilter,hasbeenstudiedandsimulatedinthispaper.Simulationresultsshowtheeffectivenessandfeasibilityofthemethod.Final,completedrobotvisualservoingpositioningexperiment,whichbasedonkalmanfilt
