【正文】 型研究標(biāo)定算法；第四步，應(yīng)用標(biāo)定工具及標(biāo)定算法對機器人本體進(jìn)行標(biāo)定；第五步，采用單目及雙目兩種方法進(jìn)行二維圖像獲取，研究這兩種視覺獲取方式的攝像機標(biāo)定方法；第六步，根據(jù)獲得的平面二維圖像進(jìn)行三維數(shù)據(jù)重建，從而獲得機器人工作空間的立體數(shù)據(jù)；第七步，研究工件的特征，對工件圖像特征進(jìn)行分析，提取，為機器人工作路徑、方式提供依據(jù)；第八步，圖像特征獲取與機器人運動學(xué)匹配建模，應(yīng)用圖像獲取空間坐標(biāo)，變換成機器人工作空間坐標(biāo)，從而指導(dǎo)機器人操作；第九步，構(gòu)建離線編程及基于圖像視覺伺服的機器人編程體系，使整個系統(tǒng)趨于實用化。 其它必要的支撐和配套條件情況。智能化工業(yè)機器人市場巨大，它將在弧焊、點焊、裝配、搬運、切割、噴漆、噴涂、檢測、碼垛、研磨、拋光、上下料、激光加工等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。綜上所述，本項目基本無技術(shù)風(fēng)險。無。3）項目組成員除兩名碩士研究生以外，都是具有多年研發(fā)經(jīng)驗的高校教師，理論與實踐水平較高，是項目成功的有力保障。1）本項目計劃在2013年12月完成，預(yù)計技術(shù)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，同時準(zhǔn)備進(jìn)行市場推廣；2）發(fā)表論文2～4篇；3）培養(yǎng)碩士研究生2名；4）申請發(fā)明專利2項。 本項目的研發(fā)計劃如圖1所示，包括兩條主線，一是機器人本體標(biāo)定，這是基礎(chǔ)，如果機器人本體絕對誤差較大，即使通過視覺方式獲得準(zhǔn)確的工件空間位置，機器人最終也會由于較大的本體絕對誤差而無法準(zhǔn)確到達(dá)指定位置進(jìn)行工作；二是基于圖像的視覺伺服技術(shù)的研究，主要是通過二維信息獲取準(zhǔn)確的三維信息。文獻(xiàn)6報道了輸電線巡檢機器人控制與實驗研究。西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文研究了基于圖像的視覺伺服控制方法。針對機器人的動力學(xué)不確定性，設(shè)計了模糊自適應(yīng)控制器，并證明了穩(wěn)定性?！　?第四，進(jìn)行了輸電線視覺定位和視覺伺服抓線問題的研究。分析了輸電線路周圍的電磁環(huán)境，及其對機器人的影響，并根據(jù)分析結(jié)果完成了對機器人的電磁防護(hù)設(shè)計。該方法可極大提高機器人對管口定位的準(zhǔn)確性及機器人代替人類工作的自動化程度,提高機器人的作業(yè)性能和對環(huán)境的適應(yīng)性。 ～,機器人坐標(biāo)系到攝像機坐標(biāo)系間的中間坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系都已確定,根據(jù)中介坐標(biāo)統(tǒng)一方法,機器人坐標(biāo)系到攝像機坐標(biāo)系之間的歐氏變換矩陣RCR和TCR即可確定: RCR=RCM 、標(biāo)定攝像機坐標(biāo)系與平面鏡坐標(biāo)系之間的歐氏變換關(guān)系。以車體坐標(biāo)系原點OR的鏡像點ORI為原點,YRI與ZRI軸分別和YR與ZR軸關(guān)于平面鏡中心對稱,XRI與XR軸方向相反。在機器人前方放置有一面平面反射鏡靶標(biāo)M,使車體上特征點的鏡像點集Θ′能夠在攝像機中成像,在平面鏡靶標(biāo)M上有四個已知特征點,它們是一個矩形的四個頂點。 推導(dǎo)了機器人的動力學(xué)模型，并對計算力矩加PD反饋控制方法進(jìn)行了Lyapunov穩(wěn)定性分析；針對計算力矩的不確定性，利用線形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行補償，推導(dǎo)了自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值變化律，并對新的控制方法進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，最后對兩種控制方法進(jìn)行了軌跡跟蹤控制仿真分析。 針對機器人關(guān)節(jié)角誤差補償，本文利用遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來獲得機器人的關(guān)節(jié)誤差，為克服遺傳算法易陷入局部最優(yōu)的缺點，引入具有動態(tài)參數(shù)編碼特性的Solisamp。1)提出一種自動化的、基于測量和運動學(xué)的機器人本體標(biāo)定方法。1）、研究機器人本體標(biāo)定方法，設(shè)計標(biāo)定工具，從而提高工業(yè)機器人絕度精度。在這些項目中，項目申請人掌握了大量有關(guān)工業(yè)機器人、機器人控制器、機器視覺以及圖像處理的理論知識并獲得了實踐經(jīng)驗。在當(dāng)代工業(yè)技術(shù)革命中，工業(yè)生產(chǎn)日益趨向柔性自動化方向發(fā)展，工業(yè)機器人技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)革命中的一個重要組成部分。華中科技大學(xué)王敏等人采用視覺與超聲測量相結(jié)合的方法，將二維圖像信息與超聲波傳感器獲取的深度信息進(jìn)行融合推斷，對待裝配工件進(jìn)行自動識別與空間定位，但采用梯度算子直接提取工件邊緣。盡管工業(yè)機器人得到很快的發(fā)展和應(yīng)用，但現(xiàn)在國內(nèi)應(yīng)用廣泛工業(yè)機器人，通常都是使用“光電眼”協(xié)助，通過識別某個芯片管腳、制動器或其它部件是否就緒來判定是否存在并處于正確的方向。1975年，IBM公司的威爾（Weare）和格羅斯曼（Closman）研究了一個帶有觸覺和力覺傳感器計算機控制的機械手，用他完成了20個零件的打字機機械裝配工作。馬爾首先解決了研究視覺理論的策略問題，他認(rèn)為視覺是一個復(fù)雜的信息處理問題，要完整地理解視覺，必須從三個不同的層次上對它進(jìn)行解釋：第一個層次是信息處理問題的計算理論，在這個層次上所研究的是對什么信息進(jìn)行計算和為什么要進(jìn)行這些計算；第二個層次是算法，它所研究的是如何進(jìn)行所要求的計算，也就是要設(shè)計特定的算法；第三個層次是執(zhí)行，它研究完成某一特定算法的具體結(jié)構(gòu)。更常用的方法是在DH坐標(biāo)下，通過對機器人的44齊次變換矩陣求偏導(dǎo)，建立起誤差模型。由于機器人的誤差包括系統(tǒng)誤差與隨機誤差，因此也就相應(yīng)的產(chǎn)生了概率模型和常規(guī)模型兩類建模方式。華中理工大學(xué)的研究人員開發(fā)了一個基于微機的機器人離線編程系統(tǒng)，包括機器人語言處理模塊、運動學(xué)規(guī)劃模塊、機器人及環(huán)境物的三維構(gòu)型模塊、運動仿真模塊、通信模塊和主控模塊，完成了對PUMA562機器人的仿真。以上介紹的離線編程系統(tǒng)或者軟件包基本上都屬于探索性的研究，即使是有部分應(yīng)用，范圍也是相當(dāng)窄。使用線框模式顯示單元物體，具有任意視點的透視投影和平行投影。隨著機器人技術(shù)和信息技術(shù)的結(jié)合，工業(yè)機器人機器人必將成為未來制造業(yè)的主導(dǎo)及服務(wù)業(yè)的補充。因此，將視覺伺服技術(shù)融合到離線編程技術(shù)是非常必要的。很明顯，視覺反饋的含義只是從視覺信息中提取反饋信號，而視覺伺服則是包括了從視覺信號處理，到機器人控制的全過程，所以視覺伺服比視覺反饋能更全面地反映機器人視覺和控制的有關(guān)研究內(nèi)容。工業(yè)機器人智能化關(guān)鍵技術(shù)研究可行性研究報告目前，在全世界的制造業(yè)中，工業(yè)機器人已經(jīng)在生產(chǎn)中起到了舉足輕重的作用。直到1979年，hill和park提出了“視覺伺服”(visual servo)概念。因此，在集成了視覺伺服技術(shù)以后，操作者可以在較大的機器人運動空間內(nèi)運用離線編程技術(shù)對工業(yè)機器人進(jìn)行編程，達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的，而當(dāng)機器人接近工件時，機器人控制器利用視覺伺服技術(shù)實時調(diào)整機器人運動軌跡以達(dá)到精確、靈活的目的。.隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，機器人的用途越來越廣，并開始從傳統(tǒng)的工業(yè)領(lǐng)域向服務(wù)領(lǐng)域滲透。該軟件菜單驅(qū)動，可以處理多個開鏈機器人的運動。ROPSIM即是丹麥科技大學(xué)的學(xué)者在sillicon工作站上開發(fā)的一個含有動力學(xué)內(nèi)容的機器人離線編程和仿真軟件，具有編程、仿真和動畫等模塊，同時也可以進(jìn)行動力學(xué)分析及仿真。盡管如此，國內(nèi)一些學(xué)者和研究機構(gòu)也在機器人仿真方面進(jìn)行了實驗性的研究。增加運動學(xué)模型的復(fù)雜度有助于提高機器人的絕對精度，但是也要付出降低機器人性能中其它特性的代價，因此建模時要綜合考慮各方面的因素。Jose Mauricio ，建立手部位姿誤差數(shù)學(xué)模型的微小位移合成法。視覺一直是一個很熱門的課題，到了20世紀(jì)70年代末，80年代初，Mrr的馬爾(D．Marr)教授創(chuàng)立了視覺計算理論，使視覺的研究前進(jìn)了一大步。70年代，機器人大量研究工作的重點是使用外部傳感器以改善機器人的各種操作，例如配有視覺、觸覺的機器人可以用于鑄件、泵體的識別和檢查，也可用于集成電路的裝配、焊接等。我國的對工業(yè)機器人的研究起步于80年代，從90年代初期起，在國家“863”計劃支持下，我國工業(yè)機器人又在實踐中邁進(jìn)一大步，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等7種工業(yè)機器人產(chǎn)品相繼問世，還實施了100多項機器人應(yīng)用工程、建立了20余個機器人產(chǎn)業(yè)化基地。西安工程大學(xué)王曉華等采用單目基于SIFT算法零件識別和雙目三維定位對零件識別定位和抓取研究。目前全世界已擁有100多萬臺工業(yè)機器人應(yīng)用在各個生產(chǎn)領(lǐng)域。項目申請人還主持了2009年市科技局項目“駕駛員疲勞檢測系統(tǒng)研究”工作，并已經(jīng)順利結(jié)題。、考核指標(biāo)、主要研究內(nèi)容、實施進(jìn)度安排。6．技術(shù)創(chuàng)新點、關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容。 本文首先結(jié)合某打磨機器人的實際幾何結(jié)構(gòu)，建立了該機器人的誤差模型，利用單點法來辨識幾何參數(shù)誤差值；提出了誤差分類補償?shù)姆椒?，建立了機器人的理想和實際運動學(xué)模型，獲得了運動學(xué)正解和逆解。 為驗證誤差模型和單點測量的誤差參數(shù)辯識方法的實際效果，在打磨機器人工作空間內(nèi)選取多個位姿進(jìn)行了實際標(biāo)定，用六維激光跟