基于視覺反饋的可變形線性物體抑振控制.pdf

1、可變形線性物體如軟管、電纜等被普遍應用于日常生活與工業(yè)實際中。例如汽車生產(chǎn)流水線中的電纜和軟管裝配,醫(yī)療機器人的傷口縫合等。對這類物體的機器人操作與精確控制一直是工業(yè)機器人研究中的一大難題,也是制約電子、汽車等相關行業(yè)進一步提高自動化程度的一個重要因素。
　　國家自然科學基金“復雜可變形線性物體的機器人可靠動態(tài)操作研究”正是在這一背景下產(chǎn)生,旨在為可變形性物體的機器人操作提供理論基礎和實踐指導,推動相關領域的研究與發(fā)展。
　

2、　本文首先介紹了DLO相關研究概況,闡述了課題相關機器人控制系統(tǒng)的搭建,包括基于千兆以太網(wǎng)的CCD攝像頭構成的單目被動視覺系統(tǒng),視覺系統(tǒng)的軟件體系采用OpenCV和MFC,具體介紹了運動目標的跟蹤和圖像處理算法的研究,提出了動態(tài)背景遞減、基于Canny算子的邊緣檢測和基于閾值的運動目標跟蹤三種圖像處理算法在實驗條件下的時間復雜度、光照穩(wěn)定性和運動模糊穩(wěn)定性三個性能指標的比較,最后選擇了基于閾值的運動目標跟蹤作為機器視覺系統(tǒng)的圖像處理算法

3、,并更深入的研究了自適應閾值算法對其進行一定的優(yōu)化。
　　本文還介紹了攝像機模型,線性針孔模型和考慮畸變參數(shù)的攝像機模型,論述了攝像機標定技術,介紹了MATLABcalibrationtoolbox的標定方法,并采用該方法對視覺系統(tǒng)進行了標定。
　　最后本文提出一種基于視覺反饋的機器人操作可變形線性物體時的抑振控制方法,該方法通過實時圖像處理算法處理高速視覺反饋信息,從而獲得變形物體的空間位置與姿態(tài),基于期望的物體位姿并結合