文档介绍：摘要机器人视觉伺服系统。视觉信息具有信号探测范围宽,获取信息丰富等优点,是智能机器人重要的感觉能力,也是机器人领域的研究热点。本文以固高公司的盗⒘;魅宋V葱谢梗莼魅耸泳跛欧系统精度高、实时性强的要求,研究并设计了一套基于闹悄论文重点研究了智能机器人视觉识别技术,提出了基于自适应遗传算法的二维最大类间方差图像分割算法,通过最优保存策略和分期调整度量函数改善分割效果,提高运算速度,并通过实验证明了该方法的有效性;论文同时详细探讨了形心跟踪算法和视觉定位技术;硬件设计中,本系统采用了闻亭公司高速信号处理板板,充分利用板上酒那看笫荽砟力对数字图像信息进行快速处理,并且合理利用板上资源作为协处理器进行图像滤波处理,有效提高了系统处理速度。实验测试结果表明,系统能够实时完成对低速运动物体的定位跟踪,较好的满足了精度要求,具有一定的理论意义和实用价值。关键词:凳毙裕枷翊恚泳跛欧江苏大擘硕士学位论文
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第一章绪论甀本论文的研究背景及国内外研究现状研领域中,存在着恶劣的作业环境,这给科学工作者提出了一个课题——,推动了科学技术的突飞猛进。但在不少工业生产和科代人类到危险环境中进行作业和帮助人类摆脱繁重的重复劳动的“机器人”的课题。最早的机器人诞生于年,,至此以来,机器人技术取得了长足的发展和进步。近年来,机器人已经在各个领域获得了广泛的应用,因而倍受关注,比如柔性机器人可以拿起比自身重量重许多的物体的成功操作就很有鼓舞性。但是早期的机器人大多是示教型机器人,不能适应外部环境的变化,其主要原因是这些系统中缺乏智能单元。所谓智能就是与外部世界——对象,环境和人相互协调的能力。众所周知人类感知世界的手段主要通过视觉、触觉、听觉和嗅觉,其中%的信息是通过视觉获取的【薄K裕」芙咏酢⒋ゾ鹾土醮ǜ衅髟谔岣呋人性能方面具有重要的作用【,但视觉因其所含信息量大而被认为是机器人最重要的感觉能力,也是给机器人赋予智能的标志性特征。利用机器视觉的原理,从息,参与控制决策的产生,构成机器人位置闭环控制,这就是所谓的“机器人视都在竞相开展有关机器人视觉的基础理论、基本技术以及应用方面的研究工作,如美国航天机器人计划,同本通产省的极限环境下作业机器人计划,德国占浠魅思苹分轊癊械淖灾骰魅思苹夜凳的计划中也有许多以智能机器人系统为主题和目标的研究计划;目静有一些智能机器人系统己投入实际使用,如美国斯坦福大学和餐⒎⒌腟的斯ぶ悄芑魅烁墙悄芑魅说难芯刻岣叩搅艘桓鲂碌牟愦危年眨谌毡竞岜豕收故境《孕挛琶教蹇7诺闹悄芑魅瞬├阑嵘希江苏大学硕士学位论文直接得到的图像反馈信息中,快速进行图像处理,在尽量短的时间内给出反馈信觉伺服控制”。这是一个很有前景的研究方向,得到了各国政府的重视。国内外;荷兰狙兄频腜低常豢1驹阨峦瞥第
包括利用视觉反馈完成插入螺栓和在传送带上抓取移动部件的任纠俊】。和来自日本各大企业、大学、研究机构等家厂家展出了最新开发、推出的各种高智能化机器人:索尼公司推出了智能机器人“”;日本本田技研工业公司展出了更具人性化的机器人;最近美国宇航局科学家设计推出了最新版多媒体智能机器人“。而在国内,由于关于智能机器人视觉伺服的研究起步较晚,大都还处于试验研究阶段,离实际应用还有一段距离。因此,处于计算机视觉和智能机器人视觉研究前沿的智能机器人视觉伺服系统的研究,就成为了一个具有重要理论意义、广阔工业前景和军事价值的基础性研究课题。.魅耸泳跛欧芯康墓谕庀肿醇捌浞掷歌德曾说过:“一门科学的历史就是这门科学本身”。视觉伺服的历史可以追溯到年粄『。上个世纪年代末,随着计算机与电子技术的快速发展出现了机⒂辛税咽泳跣畔⒂糜诨凳侄ㄎ坏难芯浚琖在年,、曜隽素⒋葱缘墓ぷ鳌】。其中,利用视觉反馈,使机器人精确的将一个六棱柱放进盒子罩,完成的伺服周期为秒。由于当时技术上的限制,这种任务并不能称为严格意义上的视觉伺服,现在通常随着技术的发展,到了年代末期,出现了一些实用性的视觉系统,如应用于集成电路生产、精密电子产品装配、饮料罐装场合的检验等。视觉伺服技术也有了很大的发展,出现了伺服周期为秒的三维空『自恢每刂谱爸谩⒑附踊器人以及可以抓取移动目标的机器人的例子。加拿大的一个独立的非营利研究机在引入了视觉伺服的概念,完成了对通用机械手的视觉伺服控制【在他们的工作中,使用了二值的图像处理方法来提高处理速度和提高可靠性,并提出了利用平面位置与已知特征的距离进行简单的深度估计的方法。他们同时也讨论了视觉闭环控制中的动力学问题。到了上世纪年代,计算机和图像处理硬件得到了发展,使得视觉信息可以用于连续的动态反馈嘲,