隨著光學、電子學、控制科學、機器人學等眾多學科的蓬勃發(fā)展,在機器人控制領(lǐng)域,視覺控制是當前的研究熱點之一。在工業(yè)機器人領(lǐng)域,視覺主要用途有:產(chǎn)品的外觀檢測,如醫(yī)藥生產(chǎn)上的瓶口檢測;零部件的識別,如汽車行業(yè)上用于汽車零部件信息數(shù)據(jù)的采集和追溯;引導和定位,如汽車行業(yè)沖壓車間的機床在上下料時采用機器視覺來定位,則可以引導機械臂準確抓取;高精度檢測,在精密度要求高的場合,肉眼達不到作業(yè)要求時,則需要用視覺設(shè)備代替人眼來執(zhí)行作業(yè)。本文以基于視覺反饋的三自由度轉(zhuǎn)載機械臂控制過程為研究對象,對該機械臂的運動學和動力學進行分析,通過視覺傳感器進行圖像采集,獲得圖像信息后完成圖像處理以及圖像特征提取與定位。本文主要工作如下:首先,論述了機器人視覺控制的研究現(xiàn)狀,對基于位置的視覺伺服控制和基于圖像特征的視覺控制進行了介紹;介紹了機械臂運動學的基礎(chǔ)理論和轉(zhuǎn)載機械臂的基本結(jié)構(gòu)特征,以此為基礎(chǔ),利用MATLAB軟件進行了正運動學和逆運動學仿真,實現(xiàn)了對運動學模型的驗證。其次,利用拉格朗日方程建立了機械臂的動力學方程,得到了機械臂動力學模型。設(shè)計了基于模型補償?shù)臋C械臂PD控制,通過李雅普諾夫穩(wěn)定性原理證明了機械...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 機器人視覺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機器人視覺國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機器人視覺國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 視覺控制的分類
        1.3.1 基于位置的視覺控制
        1.3.2 基于位置的視覺控制的特點
        1.3.3 基于圖像特征的視覺控制
        1.3.4 基于圖像特征的視覺控制的特點
    1.4 文章主要工作及章節(jié)安排
第2章 三自由度轉(zhuǎn)載機械臂運動學分析
    2.1 引言
    2.2 機械臂結(jié)構(gòu)及運動學方程的建立
        2.2.1 三自由度機械臂運動學模型
        2.2.2 運動學模型算例
        2.2.3 運動學逆解
        2.2.4 運動學逆解算例
    2.3 運動學模型仿真驗證
        2.3.1 基于Matlab的正運動學仿真驗證
        2.3.2 基于Matlab的逆運動學仿真驗證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 三自由度轉(zhuǎn)載機械臂動力學建模及控制器設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 三自由度轉(zhuǎn)載機械臂動力學方程
        3.2.1 連桿的動能和勢能
        3.2.2 三自由度轉(zhuǎn)載機械臂動力學方程
    3.3 基于模型補償?shù)臋C械手PD控制
        3.3.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制簡介
        3.3.2 控制器設(shè)計
        3.3.3 仿真實驗
    3.4 本章小結(jié)
第4章 圖像預處理與目標識別
    4.1 引言
    4.2 數(shù)字圖像處理
        4.2.1 合作目標點的圖像預處理
        4.2.2 圖像增強
        4.2.3 圖像平滑
        4.2.4 圖像邊緣檢測
    4.3 基于SIFT局部特征的合作目標特征點檢測
    4.4 SIFT特征點匹配
    4.5 目標圖像定位計算
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士學位期間研究成果



本文編號：3840005