基于圖像的視覺伺服機器人系統(tǒng).pdf

1、視覺機器人系統(tǒng)是現(xiàn)在控制領(lǐng)域的研究熱點,它將視覺與機器人空間運動聯(lián)系起來,完成伺服任務(wù)。機器人視覺伺服涉及許多研究領(lǐng)域,如圖像處理、計算機視覺、運動學(xué)、動力學(xué)、控制理論及實時計算等。視覺機器人在工業(yè)、科研領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景和意義。本文研究了基于圖像的視覺伺服機器人的工作原理,設(shè)計了視覺伺服系統(tǒng),并進行了調(diào)試。在系統(tǒng)中,圖像雅克比矩陣的求取是系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。經(jīng)過分析,我們得出傳統(tǒng)的方法難以應(yīng)用于大范圍視覺伺服問題的結(jié)論。為此,設(shè)計中采

2、用改進的圖像雅克比方法。另一方面,圖像處理的效果是系統(tǒng)性能的另一個關(guān)鍵因素。設(shè)計中在MATLAB環(huán)境下進行圖像處理工作,采用邊緣檢測的方法提取出圖像的特征值,經(jīng)過上位機的計算得出控制量,進行視覺反饋。設(shè)計中,實驗室搭建了機械臂實體,系統(tǒng)中采用直流電機帶動機械臂關(guān)節(jié)運動。在此,我們設(shè)計了PWM電路來驅(qū)動直流電機,實驗結(jié)果表明,驅(qū)動電路的效果良好。為保護機械臂,防止機械臂轉(zhuǎn)角超出機械結(jié)構(gòu)允許的范圍,PWM電路中加入了保護電路。最后,我們對視