基于PUMA机器人的视觉伺服控制实验研究

第34卷 第5期         哈

 尔 滨 工 业 大 学 学 报         Vol.34 No.52002年10月    JOURNALOFHARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY    Oct.,2002

基于PUMA机器人的视觉伺服控制实验研究

赵 杰,李 戈,蔡鹤皋

(哈尔滨工业大学机器人研究所,摘 要:,觉伺服控制方法,.通过适当的选取图像特征,实现了摄像机工作空,.同时通过抓取目,给出了实验数据.经过比较可以看出,运用此方法提高了定位精度及伺服速度.

关键词:机器人;视觉伺服;卡尔曼滤波;图像处理

中图分类号:TP242.6.2   文献标识码:A      文章编号:036726234(2002)0520620204

VisualservocontrolsystemofPUMArobots

ZHAOJie,LIGe,CAIHe2gao

(RobotResearchInstitute,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)

Abstract:Inordertosolvetheproblemofloworientationaccuracyandlowservospeedencounteredintheservoingprocess,anovelrobotvisualservocontrolwasadoptedtoachieveeye-in-handcoordinatedvisualservocontrolofrobot.Floatingobjecttrackinginthewholeworkingspaceofacameracanbeobtainedthroughselectingimagefea2tures,http://www.mianfeiwendang.computersimulationsandmanyexperimentsweremadewiththecaptureofobject.

Keywords:robot;visualservo;Kalmanfiltering;imageprocessing

  视觉伺服控制方法被广泛地应用于机器人在工作空间中抓取目标物体.目前视觉伺服控制中,Das等运用模式识别、三维重构等方法对图像进行处理[1~3].Pitt,Schulz等为了解决伺服控制周期长、精度低的问题,动用各种滤波器对运动物体进行预测及估计[4~6].此外,熊春山等通过变换原理及路径规划,实现初步的视觉伺服实验控制[6,7].              

收稿日期:2002-01-08.

基金项目:国家高技术研究发展计划项目

(863-2001AA422250).

  但是在视觉伺服中,图像处理精度、预测估计精度的高低及路径规划的优良都与伺服速度成反比.也就是说,提高了各部分的精度就降低了整体的伺服速度.因此本文为了得到较好定位精度及伺服速度的性能比,成功运用基于图像特征的视觉伺服方法,实现了基于PUMA机器人“手-眼”协调视觉伺服控制实验系统.通过实时计算机视觉处理所获得的图像边缘及特征点等信息,对机器人进行三维运动的估计,并应用预测控制、滤波控制方法,实现对目标物体的伺服控制.

1 LOG滤波器缘检测算子

在进行跟踪时要对图像进行特征提取.首先运用了人的视觉系统中初级信息加工过程的模拟.设

作者简介:赵 杰(1968-),男,博士后,教授;

蔡鹤皋(1934-),男,教授,博士生导师,中国工程院院士.

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