【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 視覺伺服方面的機器人及部件基本上被國外特別是日本壟斷了，那怎樣開發(fā)一款高性能高性價比的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的視覺伺服機器人呢？

我們先來看看視覺伺服的基礎(chǔ)知識。

視覺伺服（visualservo）的概念，常見于機器人技術(shù)方面的研究，是由hill和park于1979年提出的。“伺服”—詞源于希臘語“奴隸”的意思。人們想把“伺服機構(gòu)”當個得心應(yīng)手的馴服工具，服從控制信號的要求而動作。在訊號來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動；訊號來到之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動；當訊號消失，轉(zhuǎn)子能即時自行停轉(zhuǎn)。由于它的“伺服”性能，因此而得名—伺服系統(tǒng)。視覺伺服，一般指的是，通過光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器自動地接收和處理一個真實物體的圖像，通過圖像反饋的信息，來讓機器系統(tǒng)對機器做進一步控制或相應(yīng)的自適應(yīng)調(diào)整的行為。

視覺伺服的性能依賴于控制回路中所用的圖像特征。特征包括幾何特征和非幾何特征，機械手視覺伺服中常見的是采用幾何特征。早期視覺伺服中用到的多是簡單的局部幾何特征，如點、線、圓圈、矩形、區(qū)域面積等以及它們的組合特征，其中點特征應(yīng)用最多。局部特征雖然得到了廣泛應(yīng)用，而且在特征選取恰當?shù)那闆r下可以實現(xiàn)精確定位，但當特征超出視域時則很難做出準確的操作。特別是對于真實世界中的物體，其形狀、紋理、遮擋情況、噪聲、光照條件等都會影響特征的可見性。所以單獨利用局部特征會影響機器人可操作的任務(wù)范圍。近來有人在視覺控制中利用全局的圖像特征，如特征向量，幾何矩，圖像到直線上的投影，隨機變換,Fourier描述子等。全局特征可以避免局部特征超出視域所帶來的問題,也不需要在參考特征與觀察特征之間進行匹配，適用范圍較廣，但定位精度比用局部特征低。總之，特征的選取沒有通用的方法，必須針對任務(wù)、環(huán)境、系統(tǒng)的軟硬件性能，在時間、復(fù)雜性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性之間進行權(quán)衡。

機器人網(wǎng)采訪了618工業(yè)自動化設(shè)備有限公司創(chuàng)始人，加拿大歸國博士Dr.Wang（王博士）。

王博士給我們介紹了怎樣開發(fā)高性價比的視覺伺服機器人的思路。

一、首先我們從機器視覺系統(tǒng)市場需求出發(fā)

1、自主開發(fā)的工業(yè)相機滿足工業(yè)應(yīng)用的需求

要具有自主知識產(chǎn)品，首先機器視覺中的核心部件要采用自己研發(fā)的工業(yè)相機。

2、自主研發(fā)的高速數(shù)據(jù)處理部件滿足機器視覺的實時性要求

有了高速工業(yè)相機，還需要高速數(shù)據(jù)處理，才能滿足實時性要求。

3、機器視覺系統(tǒng)的小型化實現(xiàn)系統(tǒng)的集成

目前，隨著機器人部件的越來越精密，對視覺系統(tǒng)的小型化也提出了越來越高的要求。

4、自主知識產(chǎn)權(quán)的視覺處理算法，有利于系統(tǒng)的廣泛推廣應(yīng)用

算法，是軟硬件處理的核心大腦，基于優(yōu)化的算法，有利于系統(tǒng)的廣發(fā)推廣與應(yīng)用

二、設(shè)計要求

1、目標是開發(fā)一款符合先進制造要求的通用機器人

我們要研發(fā)的視覺伺服，不是在某一個領(lǐng)域使用，因此要有通用性，特別是設(shè)計階段，要考慮這個目標。

2、性能必須滿足未來市場需求

機器人技術(shù)的發(fā)展日新月異，研發(fā)的新技術(shù)要滿足未來3-5年的超前需求，只有這樣才能不會一出來就落后了

3、必須采用超低成本方案

目前要想在視覺伺服機器人領(lǐng)域有所建樹，必然面臨激烈的競爭，而成本與價格是最重要的因素之一

4、符合工業(yè)現(xiàn)場總線要求

這個自不必說，必須符合工業(yè)現(xiàn)場總線要求。

5、采用視覺伺服系統(tǒng)解決方案

采用系統(tǒng)化解決方案是成功開發(fā)視覺伺服機器人的關(guān)鍵