視覺自動控制生物顯微操作系統(tǒng)研究.pdf

1、在生物科學(xué)研究和實驗中，生物微操作機(jī)器人使微操作簡單化、自動化，提高操作效率、成功率。機(jī)器人視覺伺服控制是實時圖像處理、機(jī)器人運(yùn)動學(xué)、控制理論、計算機(jī)技術(shù)以及實時計算技術(shù)的融合，是計算機(jī)視覺研究前沿的一個重要分支，其中圖像處理和標(biāo)定技術(shù)是它的關(guān)鍵技術(shù)和核心內(nèi)容。 目前，機(jī)器人視覺伺服系統(tǒng)根據(jù)視覺反饋信號表示的是3D空間坐標(biāo)值或是圖像特征值而分為基于位置的和基于圖像的視覺閉環(huán)反饋兩種方式。基于位置的控制方式根據(jù)已知的目標(biāo)幾何模型和

2、攝像機(jī)模型來估計目標(biāo)相對于攝像機(jī)的位姿，其主要缺陷在于控制精度依賴于攝像機(jī)的標(biāo)定精度，而標(biāo)定精度又受環(huán)境的制約。基于圖像的控制方式誤差信號直接用圖像特征來定義，直接利用圖像特征進(jìn)行視覺信息反饋伺服控制。該方法可以減少計算延時，并且對攝像機(jī)和機(jī)器人的校準(zhǔn)誤差和目標(biāo)模型誤差具有較強(qiáng)的魯棒性。 本論文研究了一種基于圖像的數(shù)字化細(xì)胞微注射機(jī)器人系統(tǒng)。繞過了3D空間的重建，直接利用圖像特征來控制機(jī)器人的運(yùn)動，特別避免了基于位置控制方法成像