基于视觉的机械臂自主纠偏控制
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 课题的研究背景 | 第8-10页 |
| 1.2 课题的研究目的和意义 | 第10页 |
| 1.3 工业机械臂视觉伺服系统综述 | 第10-16页 |
| 1.3.1 机械臂视觉伺服的分类 | 第12-14页 |
| 1.3.2 机械臂视觉伺服国内外发展现状 | 第14-16页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第二章 机器视觉系统研究 | 第18-28页 |
| 2.1 图像处理 | 第19-25页 |
| 2.1.1 图像采集与处理 | 第19-20页 |
| 2.1.2 图像滤波 | 第20-22页 |
| 2.1.3 图像二值化处理 | 第22-23页 |
| 2.1.4 图像边缘检测及特征点提取 | 第23-25页 |
| 2.2 视觉系统坐标系 | 第25-26页 |
| 2.3 本章小结 | 第26-28页 |
| 第三章 机械臂视觉伺服控制系统设计 | 第28-50页 |
| 3.1 PUMA560 机械臂数学模型建立 | 第28-35页 |
| 3.1.1 刚体位姿描述及坐标变换 | 第28-30页 |
| 3.1.2 连杆参数和连杆坐标系 | 第30-32页 |
| 3.1.3 PUMA560 机械臂数学模型建立 | 第32-34页 |
| 3.1.4 机械雅可比矩阵 | 第34-35页 |
| 3.2 摄像机模型建立 | 第35-43页 |
| 3.2.1 摄像机针孔模型 | 第35-37页 |
| 3.2.2 机械臂图像雅可比矩阵 | 第37-41页 |
| 3.2.3 摄像机图像平面运动特性分析 | 第41-43页 |
| 3.3 机器视觉伺服控制器设计 | 第43-44页 |
| 3.4 基于图像雅可比矩阵的视觉伺服控制系统仿真 | 第44-46页 |
| 3.5 目标深度对视觉伺服控制的影响 | 第46-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-50页 |
| 第四章 基于预测的视觉伺服控制系统设计 | 第50-68页 |
| 4.1 视觉伺服控制系统组成 | 第50-51页 |
| 4.2 预测控制基本原理及特点 | 第51-57页 |
| 4.2.1 预测控制分类 | 第52-53页 |
| 4.2.2 预测模型算法控制分析 | 第53-57页 |
| 4.3 基于预测控制算法的控制器设计 | 第57-60页 |
| 4.3.1 视觉伺服系统结构 | 第57-58页 |
| 4.3.2 视觉伺服过程中的约束处理 | 第58页 |
| 4.3.3 预测模型建立 | 第58-59页 |
| 4.3.4 控制器实现 | 第59-60页 |
| 4.4 基于图像的模型算法预测伺服控制系统仿真 | 第60-66页 |
| 4.4.1 无约束的系统仿真 | 第61-62页 |
| 4.4.2 只加入关节角度约束的系统仿真 | 第62-63页 |
| 4.4.3 只加入控制量约束的系统仿真 | 第63-65页 |
| 4.4.4 考虑三种约束的系统仿真 | 第65-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-68页 |
| 第五章 视觉伺服控制系统实现 | 第68-78页 |
| 5.1 视觉伺服控制系统结构 | 第68-73页 |
| 5.1.1 二自由度控制系统组成及功能 | 第68-71页 |
| 5.1.2 视觉检测系统组成 | 第71-73页 |
| 5.2 伺服跟踪系统设计 | 第73页 |
| 5.3 视觉伺服控制器设计 | 第73-75页 |
| 5.4 控制系统实验测试 | 第75-77页 |
| 5.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 第六章 结论 | 第78-80页 |
| 6.1 结论 | 第78页 |
| 6.2 展望 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 致谢 | 第84-86页 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第86页 |
