【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)題。在這些項(xiàng)目中，項(xiàng)目申請(qǐng)人掌握了大量有關(guān)工業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人控制器、機(jī)器視覺(jué)以及圖像處理的理論知識(shí)并獲得了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，本課題還依托沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)研究所，其研究方向?yàn)椋荷锾卣髯R(shí)別，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)，圖像處理與模式識(shí)別。近年來(lái)先后承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金2項(xiàng)（其中1項(xiàng)驗(yàn)收結(jié)果為優(yōu)秀），遼寧省自然科學(xué)基金3項(xiàng)，教育部春暉計(jì)劃1項(xiàng)，中國(guó)博士后科學(xué)基金1項(xiàng)，沈陽(yáng)市自然科學(xué)基金2項(xiàng)，遼寧省教育廳科研項(xiàng)目5項(xiàng)，遼寧省優(yōu)秀人才計(jì)劃項(xiàng)目1項(xiàng)。因此，本項(xiàng)目在圖像處理理論研究方面也將得到大力支持。1）機(jī)器人本體標(biāo)定方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)；2）機(jī)器人控制器軟件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)；3）圖像特征提取算法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。、考核指標(biāo)、主要研究?jī)?nèi)容、實(shí)施進(jìn)度安排。1）、研究機(jī)器人本體標(biāo)定方法，設(shè)計(jì)標(biāo)定工具，從而提高工業(yè)機(jī)器人絕度精度。2）、通過(guò)單目或者雙目視覺(jué)采集圖像，并從圖像中獲取工件位置及特征信息，然后以這些信息作為機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)輸入來(lái)調(diào)整機(jī)器人末端執(zhí)行器動(dòng)作，最終完成對(duì)工件的精確操作。1）最終機(jī)器人工作空間的絕對(duì)誤差5mm；2）發(fā)表論文2～4篇；3）培養(yǎng)碩士研究生2名；4）申請(qǐng)發(fā)明專利2項(xiàng)。1)基于運(yùn)動(dòng)學(xué)的機(jī)器人本體標(biāo)定方法研究；2)攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究；3) 圖像特征與機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)模型建立方法的研究；。2012年1月～2012年3月：調(diào)研2012年4月～2012年6月：搭建工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)2012年7月～2012年9月：機(jī)器人本體標(biāo)定方法研究2012年10月～2012年12月：攝像機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究2013年1月～2013年6月：通過(guò)進(jìn)行圖像特征獲取，二維信息三維重構(gòu)，工件識(shí)別，實(shí)現(xiàn)基于圖像的視覺(jué)伺服系統(tǒng)2013年7月～2013年12月：成果驗(yàn)證，調(diào)試，準(zhǔn)備結(jié)題。6．技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容。1)提出一種自動(dòng)化的、基于測(cè)量和運(yùn)動(dòng)學(xué)的機(jī)器人本體標(biāo)定方法。2) 提出離線編程與視覺(jué)伺服融合方案，提高工業(yè)機(jī)器人對(duì)環(huán)境及工件的識(shí)別與操作精度。；1）攝像機(jī)標(biāo)定方法；2）機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)；3）二維信息的三維重建。經(jīng)國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)檢索，查到相關(guān)文獻(xiàn)7篇。文獻(xiàn)57為科技論文，文獻(xiàn)4為專利。1.工業(yè)機(jī)器人標(biāo)定技術(shù)研究機(jī)器人標(biāo)定是離線編程技術(shù)實(shí)用化的關(guān)鍵技術(shù)之一，所謂標(biāo)定就是應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)量手段和基于模型的參數(shù)識(shí)別方法辨識(shí)出機(jī)器人模型的準(zhǔn)確參數(shù)，從而提高機(jī)器人絕對(duì)精度的過(guò)程。 本文首先結(jié)合某打磨機(jī)器人的實(shí)際幾何結(jié)構(gòu)，建立了該機(jī)器人的誤差模型，利用單點(diǎn)法來(lái)辨識(shí)幾何參數(shù)誤差值；提出了誤差分類補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ⒘藱C(jī)器人的理想和實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，獲得了運(yùn)動(dòng)學(xué)正解和逆解。 針對(duì)機(jī)器人關(guān)節(jié)角誤差補(bǔ)償，本文利用遺傳神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得機(jī)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(diǎn)，引入具有動(dòng)態(tài)參數(shù)編碼特性的Solisamp。Wets算法對(duì)遺傳算法進(jìn)行有益的補(bǔ)充，通過(guò)對(duì)機(jī)器人的關(guān)節(jié)誤差進(jìn)行補(bǔ)償可以部分提高機(jī)器人的位姿精度。 進(jìn)一步地，研究了機(jī)器人的幾何參數(shù)標(biāo)定法，利用位姿匹配原理，采用非線性優(yōu)化算法和線性方程迭代法分別標(biāo)定了打磨機(jī)器人的幾何參數(shù)誤差并把二者的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了比較。在此基礎(chǔ)上，考慮到機(jī)器人的部分幾何參數(shù)在工作空間中產(chǎn)生的位姿誤差幾乎相同而無(wú)法區(qū)分，推導(dǎo)了非冗余幾何參數(shù)集，并與完整集的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了比較分析。 考慮到幾何參數(shù)標(biāo)定法的一些缺陷，提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人位姿誤差標(biāo)定算法，利用前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別與打磨機(jī)器人的理想運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及實(shí)際運(yùn)動(dòng)學(xué)模型相結(jié)合，并分別采用四種方案對(duì)機(jī)器人的位姿進(jìn)行了精確的標(biāo)定，并對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了比較分析?？紤]到機(jī)器人的使用由逆運(yùn)動(dòng)學(xué)控制，利用前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了逆運(yùn)動(dòng)學(xué)標(biāo)定。仿真結(jié)果表明該方法的標(biāo)定效果優(yōu)于單純的幾何參數(shù)法。 為驗(yàn)證誤差模型和單點(diǎn)測(cè)量的誤差參數(shù)辯識(shí)方法的實(shí)際效果，在打磨機(jī)器人工作空間內(nèi)選取多個(gè)位姿進(jìn)行了實(shí)際標(biāo)定，用六維激光跟蹤儀為測(cè)量工具，利用單點(diǎn)法來(lái)辯識(shí)幾何誤差參數(shù)，經(jīng)補(bǔ)償后的單軸位置誤差不超過(guò)5μm，部分指標(biāo)達(dá)到了用戶的要求。 推導(dǎo)了機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)計(jì)算力矩加PD反饋控制方法進(jìn)行了Lyapunov穩(wěn)定性分析；針對(duì)計(jì)算力矩的不確定性，利用線形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行補(bǔ)償，推導(dǎo)了自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值變化律，并對(duì)新的控制方法進(jìn)行了穩(wěn)定性分析，最后對(duì)兩種控制方法進(jìn)行了軌跡跟蹤控制仿真分析。 作 者： 王東署 學(xué)科專業(yè)： 控制理論與控制工程 授予學(xué)位： 博士 學(xué)位授予單位： 東北大學(xué) 導(dǎo)師姓名： 徐心和 學(xué)位年度： 2006 語(yǔ) 種： chi 分類號(hào)： 關(guān)鍵詞： 機(jī)器人 位姿誤差 遺傳算法 標(biāo)定技術(shù) 2.基于PUMA560機(jī)器人的視覺(jué)伺服系統(tǒng)及算法研究該文基于PUMA560機(jī)器人,包括PUMA機(jī)器人及其軟件系統(tǒng),CCD相機(jī),（單目視覺(jué)伺服）.：,能夠求解出物體坐標(biāo)系與相機(jī)坐標(biāo)系的相對(duì)變換,以像點(diǎn)理想位置與實(shí)際位置的差為指標(biāo)函數(shù),通過(guò)不斷調(diào)整相機(jī)位置與姿態(tài),（雙目視覺(jué)伺服）.,從而省去了傳統(tǒng)的標(biāo)定和位姿估計(jì)。設(shè)計(jì)了一個(gè)自適應(yīng)控制器來(lái)彌補(bǔ)由于機(jī)器人參數(shù)不確定性造成的跟蹤誤差.作 者： 張定國(guó) 學(xué)科專業(yè)： 導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制 授予學(xué)位： 碩士 學(xué)位授予單位： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 導(dǎo)師姓名： 周荻 學(xué)位年度： 2002 語(yǔ) 種： chi 分類號(hào)： 關(guān)鍵詞： 機(jī)器人視覺(jué) 視覺(jué)伺服 相機(jī)標(biāo)定 位姿估計(jì) 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 3.機(jī)器人足目標(biāo)定方法和標(biāo)定裝置 有權(quán)申請(qǐng)?zhí)枺?申請(qǐng)日：20060626摘要：本發(fā)明屬于機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域,涉及對(duì)攝像機(jī)與機(jī)器人位置關(guān)系標(biāo)定方法的改進(jìn)?；谝粋€(gè)帶有車載計(jì)算機(jī)的可移動(dòng)車體和攝像機(jī),其特征在于,在可移動(dòng)車體上分布著10～30個(gè)位置固定的特征點(diǎn),在機(jī)器人前方放置有一面平面反射鏡靶標(biāo)M,標(biāo)定的步驟如下:。,建立攝像機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人坐標(biāo)系的位置關(guān)系。本發(fā)明解決了移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的足目標(biāo)定問(wèn)題,不需要簡(jiǎn)化待標(biāo)定參數(shù),對(duì)攝像機(jī)固聯(lián)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)自由度沒(méi)有要求,也可用于手眼定標(biāo)。在標(biāo)定出攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)的前提下,則只需在合適位置拍攝一幅平面鏡圖像即可完成標(biāo)定任務(wù),簡(jiǎn)單實(shí)用,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定。 申請(qǐng)人： 北京航空航天大學(xué) 地址： 100083北京市海淀區(qū)學(xué)院路37號(hào) 發(fā)明(設(shè)計(jì))人： 張廣軍 李秀智 魏振忠 周富強(qiáng) 主分類號(hào)： B25J9/16()I 分類號(hào)： B25J9/16()I B25J13/00()I 20080806 授權(quán) 20080227 實(shí)質(zhì)審查的生效 20080102 公開(kāi) 主權(quán)項(xiàng) 機(jī)器人足目標(biāo)定方法,基于以下的標(biāo)定裝置,一個(gè)帶有車載計(jì)算機(jī)的可移動(dòng)車體,在該可移動(dòng)車體上固定著攝像機(jī),其特征在于,在可移動(dòng)車體上分布著10～30個(gè)位置固定的特征點(diǎn),這些特征點(diǎn)是車體棱邊的交點(diǎn)或者固定在車體上的機(jī)械構(gòu)件棱邊的交點(diǎn)或者固定在車體上的攝像機(jī)支架棱邊的交點(diǎn),上述特征點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系下的坐標(biāo)是已知的,構(gòu)成特征點(diǎn)集Θ。在機(jī)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(diǎn)的鏡像點(diǎn)集Θ′能夠在攝像機(jī)中成像,在平面鏡靶標(biāo)M上有四個(gè)已知特征點(diǎn),它們是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)。標(biāo)定的步驟如下: 、建立坐標(biāo)系。 符號(hào)說(shuō)明:下文出現(xiàn)的下標(biāo)字母代表不同的坐標(biāo)系:C攝像機(jī)坐標(biāo)系,M平面鏡坐標(biāo)系,OM輔助坐標(biāo)系,RI鏡像坐標(biāo)系,R機(jī)器人坐標(biāo)系。 、建立機(jī)器人坐標(biāo)系ORXRYRZR。以可移動(dòng)車體前后輪軸中心連線的中點(diǎn)為原點(diǎn)OR,YR、ZR軸分別與車軸平行和垂直,按右手規(guī)則規(guī)定XR的方向。 、建立攝像機(jī)坐標(biāo)系OCXCYCZC。以攝像機(jī)光心為原點(diǎn)OC,XC、YC軸分別與成像面的橫、縱軸平行,ZC軸即光軸。 、建立鏡像坐標(biāo)系ORIXRIYRIZRI。以車體坐標(biāo)系原點(diǎn)OR的鏡像點(diǎn)ORI為原點(diǎn),YRI與ZRI軸分別和YR與ZR軸關(guān)于平面鏡中心對(duì)稱,XRI與XR軸方向相反。 、建立平面鏡坐標(biāo)系OMXMYMZM。以平面鏡左上角的特征點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),XM與YM軸在鏡平面Ω上,與鏡平面Ω上四個(gè)特征點(diǎn)構(gòu)成的矩形的兩邊重合,按右手規(guī)則規(guī)定ZM軸的方向。 、在平面鏡的反面Ω′上建立輔助坐標(biāo)系OOMXOMYOMZOM。其原點(diǎn)與平面鏡坐標(biāo)系OMXMYMZM的