高性價比視覺伺服機(jī)器人

視覺伺服方面的機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)”當(dāng)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(dāng)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(jī)器系統(tǒng)對機(jī)器做進(jìn)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(jī)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(diǎn)、線、圓圈、矩形、區(qū)域面積等以及它們的組合特征，其中點(diǎn)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(dāng)?shù)那闆r下可以實現(xiàn)精確定位，但當(dāng)特征超出視域時則很難做出準(zhǔn)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(dú)利用局部特征會影響機(jī)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(jī)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(jìn)行匹配，適用范圍較廣，但定位精度比用局部特征低?？傊?，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(jìn)行權(quán)衡。