基于開放式軟件平臺(tái)的機(jī)器人視覺伺服研究.pdf

1、機(jī)器人技術(shù)正向智能化、開放式、柔性化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化機(jī)器人控制方法已經(jīng)不能適應(yīng)復(fù)雜多變的控制對(duì)象，必須提出新的機(jī)器人控制結(jié)構(gòu)(包括硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu))來滿足應(yīng)用需要。因此，機(jī)器人開放式控制器成為近年來機(jī)器人領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。 本文以對(duì)象管理集團(tuán)(OMG)的通用對(duì)象請(qǐng)求代理結(jié)構(gòu)(CORBA)規(guī)范為設(shè)計(jì)藍(lán)本,提出了一種機(jī)器人開放式控制器軟件架構(gòu),在此軟件架構(gòu)平臺(tái)上著重研究了機(jī)器人視覺伺服控制,另外對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定、視覺系統(tǒng)和圖像

2、處理也進(jìn)行了深入分析與研究。 本文回顧了機(jī)器人開放式控制器研究領(lǐng)域的發(fā)展和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，對(duì)國內(nèi)外機(jī)器人視覺伺服的研究情況做了簡要介紹,并給出了視覺伺服控制系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)原理和方法。 機(jī)器人開放式控制器軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)必須解決軟件對(duì)象接口劃分以及對(duì)象模塊間的通信問題. 本文利用CORBA技術(shù)規(guī)范,運(yùn)用軟件工程思想,采用統(tǒng)一建模語言(Unify Model Language, UML)建模方法設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人開放式軟件平

3、臺(tái)。 機(jī)器人視覺系統(tǒng)必須建立空間物體表面與圖像平面對(duì)應(yīng)點(diǎn)的成像關(guān)系，因而攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定是必須解決的首要問題。本文在分析攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，給出了兩種攝像機(jī)標(biāo)定方法。通過一定的矩陣變換,可直接標(biāo)定出攝像機(jī)內(nèi)外參數(shù),實(shí)驗(yàn)證明該方法有效地實(shí)現(xiàn)了攝像機(jī)成像模型的線性化，為實(shí)現(xiàn)視覺系統(tǒng)的目標(biāo)準(zhǔn)確定位奠定了基礎(chǔ)。 在攝像機(jī)精確標(biāo)定后,根據(jù)機(jī)械手定位和目標(biāo)跟蹤實(shí)驗(yàn)的要求,本文著重介紹了機(jī)器人視覺系統(tǒng)和基本的圖像處理方法,并實(shí)現(xiàn)