基于單應(yīng)性的工業(yè)機(jī)械臂視覺(jué)軌跡跟蹤迭代學(xué)習(xí)控制.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人通常需要做一些重復(fù)的流水線工作，基于視覺(jué)的控制可以提高精度。傳統(tǒng)的基于圖像的視覺(jué)跟蹤軌跡控制缺少深度信息，導(dǎo)致模型參數(shù)不確定，從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和收斂性。本文提出了基于單應(yīng)性的迭代開(kāi)閉環(huán)視覺(jué)控制，能夠提高控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，并且精確跟蹤軌跡?！把墼谑稚稀钡南鄼C(jī)安裝方式存在目標(biāo)物體跑出視野問(wèn)題，本文針對(duì)此問(wèn)題，提出變時(shí)長(zhǎng)迭代學(xué)習(xí)控制方案，某次迭代目標(biāo)物體跑出視野，之后的迭代也能夠保證目標(biāo)物體一直在視野范圍內(nèi)。
　　本文的主

2、要工作分述如下:
　　1、利用全局灰度梯度法求解單應(yīng)性矩陣，而非如SIFT等算法提取特征點(diǎn)，再根據(jù)特征點(diǎn)像素位置求解單應(yīng)性矩陣的方法求解單應(yīng)性矩陣，這樣可以利用平面物體所有像素的信息，從而避免特征點(diǎn)錯(cuò)誤匹配帶來(lái)的誤差，時(shí)間上前者是后者的0.3倍。
　　2、針對(duì)基于圖像的視覺(jué)伺服控制缺少深度信息問(wèn)題，提出基于單應(yīng)性的工業(yè)機(jī)械臂視覺(jué)軌跡跟蹤迭代學(xué)習(xí)控制方案，并且證明系統(tǒng)的收斂性。相比于基于圖像特征的視覺(jué)跟蹤控制，單應(yīng)性描述兩幅圖

3、片的關(guān)系，間接反映相機(jī)之間的幾何關(guān)系，和三維空間的關(guān)系較為直接，簡(jiǎn)化了控制器的設(shè)計(jì)。該方案中，誤差是單應(yīng)性矩陣的表達(dá)式，不需要分解單應(yīng)性矩陣，從而縮短了計(jì)算時(shí)間并且避免了單應(yīng)性矩陣分解多解的問(wèn)題。采用迭代學(xué)習(xí)控制方案，根據(jù)之前誤差信息，調(diào)整下次迭代系統(tǒng)輸入，能夠?qū)崿F(xiàn)軌跡的精確跟蹤。利用該方案完成了機(jī)械臂跟蹤目標(biāo)物體軌跡的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該方案的有效性。
　　3、局部視覺(jué)容易出現(xiàn)目標(biāo)物體跑出視野的問(wèn)題，針對(duì)此問(wèn)題，提出了基于單應(yīng)性的工業(yè)