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《机器人视觉伺服控制及应用研究的现状》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第28卷第1期太原科技大学学报Vo.l2812007年2月JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYFeb.2007文章编号:16732057(2007)01-0024-07机器人视觉伺服控制及应用研究的现状1121黎志刚,段锁林,赵建英,毕友明(1太原科技大学,太原030024;2太原重工,太原030024)摘要:在论述机器人视觉伺服控制的发展及研究现状的基础上,讨论了视觉伺服控制的基本结构、控制系统中关键部件的研究和发展状况,并对其中发现的关键性问题进行了分
2、析,提出了解决这些问题的一些方法。关键词:机器人视觉;视觉伺服控制+中图分类号:TP24262文献标识码:A诞生于20世纪80年代的机器人视觉伺服控制分析图像,以得到一组可对景物描述的数据或控制技术是智能机器人研究开发中的一项关键技术。某种动作的数据。而机器人视觉伺服则不同于机它是多传感器信息融合与集成技术在机器人技术器视觉,它利用机器视觉的原理对图像进行自动获[1]中的重要应用。与基于传统非视觉传感器的机器取与分析,以实现对机器人的某项控制为目的。人控制技术相比,具有明显的优点:更高的灵活性,1视觉伺服控制的基本类型更
3、高的精度,能够对机器人的误差标定具有更高的鲁棒性。它使得传统的机器人向智能化、类人化、机器人视觉伺服控制系统是以实现某种控制较强的环境自适应能力方面迈进了一大步。机器为目的,视觉伺服系统中的图像处理过程必须快速人视觉伺服系统是由视觉传感器向控制器提供机准确。视觉伺服的控制策略主要是采用闭环关节器人工作环境的外部信息,从而使机器人能够实时控制器,即以系统的视觉反馈作为机器人的关节控地调整其位姿,实现精确的跟踪或定位,完成相应制输入量。误差可以是由机器人所在空间的三维的工作。其研究内容涉及图像处理、机器视觉、控坐标表示或以图像特征表示。
4、制理论、机器人学、运动学、动力学等多个学科领按照摄像机的数目的不同,可以分为单目视觉域。目前机器人视觉伺服研究的主要内容为:视觉伺服系统、双目视觉伺服系统以及多目视觉伺服系伺服控制系统结构,快速准确的图像处理算法,视统.单目视觉无法直接得到目标的三维信息,一般觉伺服控制器的设计(包括软件、硬件的设计)等,通过移动获得深度信息.单目视觉适用于工作任务其研究成果可直接用于机器人手眼系统、移动机器比较简单且深度信息要求不高的工作环境。多目视人的自动避障及对周围环境的自适应、轨线跟踪等觉伺服可以观察到目标的不同部分,可以得到更为问题中。通
5、常所说的机器视觉是指可自动获取并丰富的信息,但视觉控制器的设计比较复杂,且相收稿日期:20060306作者简介:黎志刚(1970-),男,硕士研究生,研究方向为机器人视觉伺服控制。第28卷第1期黎志刚,等:机器人视觉伺服控制及应用研究的现状25[2]对于双目视觉伺服更加难以保证系统的稳定性。麦卡锡等人研制了带有手、眼、耳的计算机系统,给双目视觉可以得到深度信息,当前的视觉伺服系统机械手装上了摄像机和拾音器,在计算机的管理和[3]主要采用双目视觉。控制下,他们表演了一套能够识别语音命令、看按照摄像机放置位置的不同,
6、可以分为手眼系见!散放在座面上的方块以及按计算机指令进行操统和固定摄像机系统.手眼系统能得到目标的精确作的系统。位置,可以实现精确控制,但只能得到小的工作空美国斯坦福研究所(StanfordReserchInstitute)间场景,无法观察到机器人末端,因此需要通过已同样在早期也研究出一种典型的眼车!系统机器知的机器人运动学模型来求解目标与机器人末端人Shakey。它的主要功能是在视野范围内识别对的位置关系,对标定误差以及运动学误差比较敏象,依靠积累的经验求解行动规划,以及运用逻辑[7]感。固定放置的摄像机既可以观察到目标也可以
7、推理的问答能力。观察到机器人末端,并且可以得到大的工作空间场80年代末,清华大学计算机系研制的Eyein景,能得到机器人末端相对于目标的相对速度,但Hand系统,由PUMA560机械手、ImageBox图像系无法得到目标的准确信息,且机器人运动可能造成统、SUN工作站和PCAT组成。机械手的顶部有一目标图像的遮挡。为了克服两种摄像机放置位置台摄像机,主要用来观测工作台的全景,在机械手的不足,当前的一种解决方法是两种方式的协作使的末端有CCD摄像机和半导体激光发生器。能够[4]用。完成多种精密的装配任务。按照机器人的空间位置或图
8、像特征,视觉伺服王天然等给出了一个智能机器人开放体系结系统分为两类:基于位置的控制系统(positionbased构(OSMOR)。它由三个分系统组成,即规划、运动[8]contro,l又称3D视觉伺服,3Dvisualservoi
