基于開放式軟件平臺的機器人視覺伺服研究.pdf

1、機器人技術正向智能化、開放式、柔性化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的結構化機器人控制方法已經不能適應復雜多變的控制對象，必須提出新的機器人控制結構(包括硬件結構和軟件結構)來滿足應用需要。因此，機器人開放式控制器成為近年來機器人領域的一個研究熱點。 本文以對象管理集團(OMG)的通用對象請求代理結構(CORBA)規(guī)范為設計藍本,提出了一種機器人開放式控制器軟件架構,在此軟件架構平臺上著重研究了機器人視覺伺服控制,另外對攝像機標定、視覺系統(tǒng)和圖像

2、處理也進行了深入分析與研究。 本文回顧了機器人開放式控制器研究領域的發(fā)展和國內外的研究現狀，對國內外機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)的基本設計原理和方法。 機器人開放式控制器軟件平臺的設計必須解決軟件對象接口劃分以及對象模塊間的通信問題. 本文利用CORBA技術規(guī)范,運用軟件工程思想,采用統(tǒng)一建模語言(Unify Model Language, UML)建模方法設計并實現了機器人開放式軟件平

3、臺。 機器人視覺系統(tǒng)必須建立空間物體表面與圖像平面對應點的成像關系，因而攝像機參數標定是必須解決的首要問題。本文在分析攝像機內外參數模型的基礎上，給出了兩種攝像機標定方法。通過一定的矩陣變換,可直接標定出攝像機內外參數,實驗證明該方法有效地實現了攝像機成像模型的線性化，為實現視覺系統(tǒng)的目標準確定位奠定了基礎。 在攝像機精確標定后,根據機械手定位和目標跟蹤實驗的要求,本文著重介紹了機器人視覺系統(tǒng)和基本的圖像處理方法,并實現