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为了实现机器人精确抓取目标火炬,首先对目标火炬进行识别,利用目标火炬的视觉特征信息,通过视觉伺服来完成目标火炬的跟踪、接近和姿态的对准,最后控制机械手进行目标火炬抓取。
在总结了目前机器人视觉伺服控制技术发展现状的基础上,针对机器人视觉伺服控制中目标火炬的图像特征的选择和提取,无标定视觉伺服控制的方法以及图像雅可比伪逆矩阵的初值奇异的解决方法等问题进行了研究。
本论文选取目标火炬的多个图像特征,即目标火炬的两种颜色环的重心点特征,实现目标火炬在三维空间的位姿估计。通过摄像机与目标的相对运动,图像特征在图像平面的成像间接地反映出目标的深度信息,利用目标火炬的当前位置的图像特征和期望的图像特征之间的差异作为视觉反馈信息,采用一种基于图像的无标定视觉伺服,通过递推最小二乘法对图像雅可比伪逆矩阵在线估计来代替实际的图像雅可比矩阵,计算出机器人期望的关节运动量,控制机器人的关节运动,实现对静态多特征目标的三维跟踪和接近。
本论文的试验研究是在PA-10CE工业机器人上进行的,通过应用上述方法,进行机器人手眼无标定视觉伺服控制,实现对静态目标火炬的跟踪和接近。
本文的工作,对机器人进一步精确抓取运动目标具有一定的参考意义和实用价值。