基于單目圖像的裝配機(jī)器人固定視覺(jué)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、具備視覺(jué)功能的裝配機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，相比程控型、示教再現(xiàn)型等其它類型的機(jī)器人，視覺(jué)裝配機(jī)器人無(wú)疑具有更強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境的能力以及智能化程度，因而更能適用于智能化裝配任務(wù)的發(fā)展需求，目前視覺(jué)裝配機(jī)器人已成為機(jī)器人領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)。
　　在視覺(jué)控制方面，提出一種基于交比不變量和運(yùn)動(dòng)行程的三階段視覺(jué)控制策略，利用交比不變量和自身的運(yùn)動(dòng)行程計(jì)算目標(biāo)點(diǎn)，首先利用參考圖像實(shí)現(xiàn)對(duì)齊，再利用交比不變量和機(jī)器人自身的運(yùn)動(dòng)行程計(jì)算目標(biāo)

2、點(diǎn)，得到圖像坐標(biāo)差后再使用PID控制進(jìn)行調(diào)整和趨近，并且對(duì)每幅圖像都可重新建立新的約束。
　　在圖像檢測(cè)方面，針對(duì)末端執(zhí)行器特殊的錐形結(jié)構(gòu)以及考慮到因超過(guò)攝像機(jī)景深而出現(xiàn)的模糊的情況，使用基于Hough變換的末端坐標(biāo)求取方法，提取出兩段較清晰邊緣在相對(duì)模糊區(qū)域計(jì)算出末端，從而有效減少了誤差，而零件不規(guī)則投影的質(zhì)心坐標(biāo)檢測(cè)則利用幾何矩原理進(jìn)行檢測(cè)。
　　在攝像機(jī)標(biāo)定方面，本文研究了基于三次平移攝像機(jī)的內(nèi)參數(shù)運(yùn)動(dòng)自標(biāo)定方法，首先

3、對(duì)移動(dòng)攝像機(jī)的基本矩陣進(jìn)行弱標(biāo)定，即移動(dòng)攝像機(jī)對(duì)場(chǎng)景點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，分別記錄其在兩幅圖中的坐標(biāo)，然后結(jié)合平移向量求取基本矩陣，最后利用求得的基本矩陣及其性質(zhì)得到攝像機(jī)的線性內(nèi)參數(shù)，而非線性畸變系數(shù)的標(biāo)定則采用一種基于移動(dòng)攝像機(jī)和RAC約束的方法，縱向移動(dòng)攝像機(jī)并記錄空間場(chǎng)景點(diǎn)在圖像中的畸變投影坐標(biāo)，代入RAC約束方程組求解，該方法削減了所需測(cè)量點(diǎn)的個(gè)數(shù)，減少了計(jì)算量。
　　本文針對(duì)應(yīng)用于微小零件裝配的視覺(jué)機(jī)器人的目標(biāo)裝配任務(wù)，設(shè)計(jì)一種