基于PUMA机器人的视觉伺服控制实施研究

为解决在视觉伺服过程中存在定位精度低,伺服速度慢的问题,给出了一个基于图像特征的机器人视觉伺服控制方法,实现了机器人“手-眼”协调视觉伺服控制,通过适当的选取图像特征,实现了摄像机工作空间运动目标跟踪的视觉伺服任务,并采用扩展卡尔曼滤波控制方法完成机器人视觉服务控制,同时通过抓取目标物体进行计算机仿真及模拟实验,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。

维普资讯 http://www.mianfeiwendang.com 第3 4卷第 5期

滨 r业

、I 4、 S J 3 1 Oc t . 2 002

20 02年 1月 0

J OURN F HARBI N T 3 TE OF T HN OGY AL O N I S I U EC OL

基于 P UMA机器人的视觉伺服控制实验研究 赵杰,李戈,蔡鹤皋

(尔滨工业大学机器人研究所,黑龙江哈尔滨 10 0 )哈 50 1

摘要:为解决在视觉伺服过程中存在定位精度低、伺服速度慢的问题,给出了一个基于图像特征的机器人视觉伺服控制方法,实现了机器人“一眼”手协调视觉伺服控制 .通过适当的选取图像特征,实现了摄像机工 作空间运动目标跟踪的视觉伺服任务,采用扩展卡尔曼滤波控制方法完成机器人视觉伺服控制 .时通过并同

抓取目标物体进行计算机仿真及模拟实验,给出厂实验数据+经过比较可以看出,用此方法提高了定位精运 度及伺服速度 . 关键词:机器人;觉伺服;尔曼滤波;视卡图像处理中图分类号: P 4 ., T 2 2 62文献标识码:A 文章编号: 376 3 (0 2 0 - 2 44 0 6 -2 4 20 ) 50 0 3 6

Viu ls r o o t o y t m fPUM A o t s a e v c n r ls se o r bo s

ZHAO Je,L i IGe,C — a AI He g o ( b t s ac n tue,Habn Isi t f c n lgr Ro o e rh Isi t Re t r i nt ueo h oo ̄ t Te,Habn 10 01 ri 5 0,Chn ) ia

Absr c:I r e o s l e t e p o l m o O o intto c u a y a d l W e v pe d e c u t rd i he t a t n o d rt ov h r b e fl W re a in a c r c n O s r o s e n o n e e n t

s r on r c s e v i g p o e s.a no e o o iu ls nr o r lwa d pe o a h e e e e— i—h n o r i ae iu l v lr b tvs a e o c nto s a o td t c i v y n a d c o d n td v s a

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C mp tr i uai sa dm n x ei nsw r a ewt tecpueo be t o ue m lt n n a yep r s o me t eem d i h a tr f jc. h o Ke r s:r b t iu ls 0;Kama it rn y wo d o o;v s a e l n fle i g;i g r c s i g ma e p o e sn

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,

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,高了各部分的精度就降低了整提体的伺服速度 .因此本文为了得到较好定位精度 及伺服速度的性能比,功运用基于图像特征的成视觉伺服方法,现了基于 P M机器人“一实 U A手

Ds a等运用模式识别、维重构等方法对图像进三 行处理 .Pt c uz为了解决伺服控制周 i,S h l等 t .此外,春“等通过变换熊 J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 制 .

原理及路径规划,现初步的视觉伺服实验控实

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 .

收稿日期:0 2—0—0 . 20 1 8

基金项目:蜀家高技术研究发展汁划项 I f] ( 63—2 0l 42 2 0) 8 0 AA 2 5

1 L OG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 _人的视觉系统中初级信息加工过程的模,

作者简介:赵

杰 ( 9 8一)男,卜, I6, 后教授;

蔡鹤皋 ( 94一)男 .授,士生导帅 . 13,教博巾 J程院院一 十:

基于PUMA机器人的视觉伺服控制实施研究

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