基于图像的机器人视觉伺服系统仿真

以四自由度GRB-400工业机器人为研究对象，采用CORECO图像采集系统，构建了基于图像的视觉伺服控制系统。建立了机器人视觉伺服系统的数学模型，推导了GRB-400机器人系统图像雅克比矩阵。应用Matlab和Simulink，对GRB-400机器人图像视觉伺服系统进行仿真实验。结果表明，本文构建的机器人视觉伺服系统对静态目标定位、对直线运动目标及曲线运动目标进行跟踪，可以达到较快的响应和较高的精度。     

机器人视觉伺服仿真研究

介绍了机器人视觉伺服系统的概念、历史背景及其分类方法。对机器人及机器人视觉伺服仿真软件进行了详细介绍。最后,在LabView中实现了Puma560机器人追踪静态物体以及机器人动态响应的仿真。     

基于动态目标的机器人无标定视觉伺服系统仿真

机器人视觉伺服在智能控制领域有着广泛的应用。为了解决摄像机标定影响机器人视觉伺服精度的问题,研究一种无标定的视觉伺服控制系统。采用基于图像的视觉伺服方法,基于机器人仿真工具箱和视觉仿真工具箱,在Matlab/Simulink环境下建立了图像反馈机器人手眼视觉伺服系统Simulink模型。仿真结果表明:所构建的机器人视觉伺服系统对于正弦波动目标的跟踪定位,反映较快、精度较高,能较好地满足工程应用要求。     

RBF神经网络在机器人视觉伺服控制中的应用

传统的机器人视觉伺服控制是由系统雅可比矩阵的计算得到图像空间与机器人空间的非线性关系,这种方法不仅计算量大、系统结构复杂,而且对系统模型误差敏感。针对此问题,在分析视觉伺服数学模型的基础上,设计了RBF径向基函数神经网络来实现机器人视觉伺服系统手眼协调功能,从而简化控制算法。通过仿真实验证明所设计的径向基函数神经网络控制系统具有良好的目标定位效果和泛化能力,并且极大地缩短了视觉伺服所需时间,很好地保证了控制系统的实时性。     

基于视觉伺服的机器人作业系统研究

在分析了机器人离线编程后,提出了一种基于视觉的机器人控制方法.经过图像采集卡控制相机采集作业对象信息、对图像进行二值化处理、边缘检测、特征量计算、相机标定等步骤后,根据作业对象特征形成机器人控制信息.再调用MOTOCOM32库函数与机器人通信,实现对机器人的实时控制.实验完成了预定的作业任务,并证明了该方法的意义和实用价值.     

基于图像的采摘机器人模糊视觉伺服系统研究

果蔬采摘机器人是一类工作于非结构环境中的复杂光机电一体化产品,对其感知能力和智能化的要求比一般工业机器人高.将模糊控制应用于果蔬采摘机器人视觉伺服系统,选取果实图像重心坐标作为模糊控制系统的输入变量,构建模糊控制器;利用自调整因子对输出控制量进行修正,得到精确的输出控制量的模糊控制表.实验结果表明:基于图像的果蔬采摘机器人模糊视觉伺服控制系统克服了机器人视觉伺服系统的时变性、非线性和强耦合,具有较快的响应速度和很好的鲁棒性.     

机器人焊缝跟踪水下双目视觉图像采集系统

分析了水下焊接的影响因素,采用大红和紫红复合滤光片进行滤光.根据机器人的结构,采用可调焦微型摄像机,满足跟踪精度的要求.设计了内外压环和密封圈的防水结构,使摄像机及光源的防水性能达到70～80 m.采用相交光轴双目摄像头的布局形式,设计了一块带弧形槽的装配板来装配摄像头与灯源,使其既适应于水下焊接,又易于匹配.对直线对接焊缝和坡口焊缝进行采集试验,所采集焊缝清晰可见、干扰较少,完全可以用于水下焊缝跟踪.     

水下焊接机器人视觉传感系统图像干扰因素分析

水下焊接机器人视觉传感系统在焊接过程中实时的对焊缝图像进行提取,通过一系列的图像处理算法,识别出焊缝位置,得到焊缝与焊枪之间的位置偏差,通过控制算法,实现焊缝跟踪的目的.在图像提取的过程中,会有各种各样的干扰,如泥沙干扰、弧光干扰、水泡气泡干扰、水对光的散射等各种干扰.着重分析了水下焊接机器人视觉传感系统图像提取的各种干扰因素,并对各种干扰因素产生的原理加以研究分析,并在此基础上,对如何去除各种干扰因素的方法--"二步干扰因素去除法"进行了简要的分析.     

基于GWO-ELM算法与模糊控制的无标定视觉伺服研究

针对传统基于图像的视觉伺服系统运行速度慢,图像雅可比矩阵的求解受标定精度影响的问题,提出一种基于灰狼算法优化极限学习机(GWO-ELM)与模糊控制相结合的视觉伺服控制方法。该方法利用灰狼算法(GWO)优化ELM模型初始权重增加模型稳定性,估计图像雅可比矩阵伪逆预测机械臂末端运动速度,之后引入模糊控制(Fuzzy Control)设计视觉伺服控制器构建无标定视觉伺服控制系统,并进行上机实验。实验结果表明,Fuzzy Control-GWO-ELM-IBVS的运行效率相对于GWO-ELM-IBVS得到了提升,定位误差能控制在规定阈值,验证了提出的无标定视觉伺服控制系统的有效性。     

基于滑模变结构控制的机器人视觉伺服系统研究

文章以4自由度GRB-400工业机器人为研究对象,采用CORECO图像采集系统,构建了基于图象的视觉伺服控制系统.先推导了GRB-400机器人系统图像雅克比矩阵,然后针对该视觉伺服控制系统设计了一种模型跟踪变结构控制器,并给出了闭环系统的稳定性及结构参数鲁棒性分析.最后通过实验结果验证了该滑模变结构控制器具备良好的鲁棒自适应及抗干扰能力.     

机器人视觉伺服综述

介绍了机器人视觉伺服系统的概念及历史背景,系统介绍了视觉伺服系统的分类方法,重点论述了基于位置和基于图像的视觉伺服系统.对摄像机校正进行了介绍,并详细阐述了智能算法在机器人视觉伺服系统中的应用.最后,对机器人视觉前沿问题做了概括,并指出机器人视觉伺服系统的发展方向.     

视觉伺服中运动物体的速度估计

本文讨论了当被观测物体和摄象机两者都运动情况下,物体运动速度的估计算法。为了满足实时跟踪控制的需要,提高两幅图象之间对应点的匹配效率,提出了稀疏光流算法。实验结果证明了算法是正确有效的。     

具有深度自适应估计的视觉伺服变结构控制

主要从控制的角度出发,考虑视觉伺服的具体问题, 利用变结构控制理论设计了摄像机的平移和旋转速度控制器,用自适应估计的方法对深度进行估计,给出深度变化趋势,基于图像误差实现定位控制,能够确保系统全局渐近可稳定性.该方法不需要物体的几何模型及深度的精确值,仅需要物体初始及期望位置的深度估计值.仿真结果表明该方法是有效的.     

机器人视觉伺服及路径规划的研究现状与发展趋势分析

介绍了视觉伺服系统的结构和主要研究内容、讨论了基于图象的视觉伺服和基于位置的视觉伺服：针对视觉伺暇系统发展中的路径规划和视觉伺服系统的鲁捧性问题重点进行了阐述。最后分析了发展趋势。     

巡检机器人机械臂空间变形解析模型分析

根据高压输电线路检测环境,提出一种高压输电线路巡检机器人.以该输电线路巡检机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg法建立巡检机器人的连杆坐标系,推导巡检机器人的变换矩阵.并应用微分变换法推导巡检机器人的雅可比矩阵,得到操作空间外力(速度)与关节空间内力(速度)的线性映射关系.机器人操作臂的刚度影响整个...     

缆索检测机器人的系统设计与动力学仿真研究

针对目前国内外斜拉锁缆桥表面缺陷检测机器人在实施检测任务时攀爬能力不理想这一实际状态,为进一步改进检测机器人工作过程中的稳定性、提高相应的驱动力矩,提出了一种新型的电驱动缆索检测机器人系统设计方案.基于三维建模软件Solidworks创建了缆索表面检测机器人虚拟样机,在ADAMS/View环境下对虚拟样机进行了运动学仿真分析,得出了合理的运动学参数,最后制作了物理样机并进行了试验.试验表明,该检测机器人的攀爬能力得到了明显的改进,为今后缆索表面检测机器人总体性能的改进和优化设计提供了重要的依据.     

基于NX MCD的工业机器人视觉分拣数字孪生系统设计

针对制造业中多类型、多颜色工件人工重复分拣出错率高的问题,设计一个基于工业视觉的工业机器人自动分拣物理控制系统和数字孪生系统。提出融合工业视觉、工业机器人、PLC等设备的以太网通信控制方案;基于视觉检测原理,应用视觉检测工具,结合PLC程序能够正确识别工件信息;基于NX MCD软件构建了工业机器人、输送带、工件等数字孪生系统;最后,对工业机器人和PLC进行联合编程,实现视觉分拣虚实系统同步作业。实验结果证明：该系统工件识别正确率高,工件分拣效率高,数字孪生系统能够实现虚实同步,为系统的动态监控、维护管理与虚拟调试提供了便利。     

应用于视觉环境探索的移动机器人反应式控制器设计

在移动机器人的视觉环境探索研发中,在视觉定位不精确的条件下,如何保证移动机器人可靠地运动,是目前移动机器人视觉环境探索与视觉导航中有待解决的问题。提出一种基于单帧图像语义分割的运动控制算法,利用深度卷积神经网络高鲁棒性的语义分割结果,在图像像素空间进行运动目标点规划。仅以当前观测图像为基础,以最大化探索可能运动方向为规划代价函数,在脱离全局视觉定位结果的情况下,实现移动机器人在视觉环境探索中的可靠运动控制以及避障。实验和仿真结果表明:所提出方法可满足环境探索问题中对环境覆盖以及避障的运动控制需要。     

基于XNA的工业机器人离线编程与仿真系统设计

对工业机器人离线编程系统进行研究,分析系统的构成,在其结构上设计基于XNA的仿真系统,并实现了场景建模、运动插补、指令编译、文件管理、机器人通讯等功能。最后通过试验的形式利用安川MOTOMAN-MH6工业机器人对系统的可靠性进行了验证。