視覺(jué)伺服常見(jiàn)的幾種分類(lèi)和目前存在的問(wèn)題分析

時(shí)間:2009-10-27

來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):機(jī)器人視覺(jué)伺服控制系統(tǒng)有以下幾種分類(lèi)方式:按照攝像機(jī)的數(shù)目的不同,可分為單目視覺(jué)伺服系統(tǒng)、雙目視覺(jué)伺服系統(tǒng)以及多目視覺(jué)伺服系統(tǒng)。

目前,機(jī)器人視覺(jué)伺服控制系統(tǒng)有以下幾種分類(lèi)方式:按照攝像機(jī)的數(shù)目的不同,可分為單目視覺(jué)伺服系統(tǒng)、雙目視覺(jué)伺服系統(tǒng)以及多目視覺(jué)伺服系統(tǒng)。   單目視覺(jué)系統(tǒng)只能得到二維平面圖像,無(wú)法直接得到目標(biāo)的深度信息;多目視覺(jué)伺服系統(tǒng)可以獲取目標(biāo)多方向的圖像,得到的信息豐富,但圖像的信息處理量大,且攝像機(jī)越多越難以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當(dāng)前的視覺(jué)伺服系統(tǒng)主要采用雙目視覺(jué)。按照攝像機(jī)放置位置的不同,可以分為手眼系統(tǒng)(eye in hand)和固定攝像機(jī)系統(tǒng)(eye to hand或stand alone)   在理論上手眼系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制,但對(duì)系統(tǒng)的標(biāo)定誤差和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)誤差敏感;固定攝像機(jī)系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)誤差不敏感,但同等情況下得到的目標(biāo)位姿信息的精度不如手眼系統(tǒng),所以控制精度相對(duì)也低。   按照機(jī)器人的空間位置或圖像特征,視覺(jué)伺服系統(tǒng)分為基于位置的視覺(jué)伺服系統(tǒng)和基于圖像的視覺(jué)伺服系統(tǒng)在基于位置的視覺(jué)伺服系統(tǒng)中,對(duì)圖像進(jìn)行處理后計(jì)算出目標(biāo)相對(duì)于攝像機(jī)和機(jī)器人的位姿,所以這就要求對(duì)攝像機(jī)、目標(biāo)和機(jī)器人的模型進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)精度影響控制精度,這是這種方法的難點(diǎn)??刂茣r(shí)將需要變化的位姿轉(zhuǎn)化成機(jī)器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,由關(guān)節(jié)控制器來(lái)控制機(jī)器人關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)。 在基于圖像的視覺(jué)伺服系統(tǒng)中,控制誤差信息來(lái)自于目標(biāo)圖像特征與期望圖像特征之間的差異。對(duì)于這種控制方法,關(guān)鍵的問(wèn)題是如何建立反映圖像差異變化與機(jī)器手位姿速度變化之間關(guān)系的圖像雅可比矩陣;另外一個(gè)問(wèn)題是,圖像是二維的,計(jì)算圖像雅可比矩陣需要估計(jì)目標(biāo)深度(三維信息),而深度估計(jì)一直是計(jì)算機(jī)視覺(jué)中的難點(diǎn)。   雅可比矩陣的計(jì)算方法有公式推導(dǎo)法、標(biāo)定法、估計(jì)方法以及學(xué)習(xí)方法等,前者可以根據(jù)模型推導(dǎo)或標(biāo)定得到,后者可以在線估計(jì),學(xué)習(xí)方法主要利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。按照采用閉環(huán)關(guān)節(jié)控制器的機(jī)器人,視覺(jué)伺服系統(tǒng)分為動(dòng)態(tài)觀察-移動(dòng)系統(tǒng)和直接視覺(jué)伺服 前者采用機(jī)器人關(guān)節(jié)反饋內(nèi)環(huán)穩(wěn)定機(jī)械臂,由圖像處理模塊計(jì)算出攝像機(jī)應(yīng)具有的速度或位置增量,反饋至機(jī)器人關(guān)節(jié)控制器;后者則由圖像處理模塊直接計(jì)算機(jī)器人手臂各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的控制量。 視覺(jué)伺服所面臨的主要問(wèn)題。視覺(jué)伺服的研究到目前已有近20年的歷史,但是由于視覺(jué)伺服所涉及的學(xué)科眾多,所以其發(fā)展有賴(lài)于這些學(xué)科的發(fā)展,目前在視覺(jué)伺服的研究中仍然有很多問(wèn)題沒(méi)有很好地解決。圖像處理的方法在理論和實(shí)際計(jì)算處理速度上都是圖像伺服最大的難點(diǎn);在圖像處理完成后,圖像特征與機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)之間模型的建立是圖像伺服的另一難點(diǎn);目前的許多控制方法都不能保證系統(tǒng)在工作時(shí)是大范圍穩(wěn)定的,所以對(duì)有關(guān)控制方法的研究也是必要的。
編輯:Ally
未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用的,應(yīng)注明“來(lái)源: 中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
中傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:

凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題,請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

關(guān)注伺服與運(yùn)動(dòng)控制公眾號(hào)獲取更多資訊

關(guān)注直驅(qū)與傳動(dòng)公眾號(hào)獲取更多資訊

關(guān)注中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)公眾號(hào)獲取更多資訊

最新新聞
查看更多資訊

娓娓工業(yè)

廣州金升陽(yáng)科技有限公司

熱搜詞
  • 運(yùn)動(dòng)控制
  • 伺服系統(tǒng)
  • 機(jī)器視覺(jué)
  • 機(jī)械傳動(dòng)
  • 編碼器
  • 直驅(qū)系統(tǒng)
  • 工業(yè)電源
  • 電力電子
  • 工業(yè)互聯(lián)
  • 高壓變頻器
  • 中低壓變頻器
  • 傳感器
  • 人機(jī)界面
  • PLC
  • 電氣聯(lián)接
  • 工業(yè)機(jī)器人
  • 低壓電器
  • 機(jī)柜
回頂部
點(diǎn)贊 0
取消 0