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具有速度突变抑制的全向移动机器人视觉伺服预测控制
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作者 林叶贵 戴志坚 +1 位作者 何德峰 邢科新 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期53-58,共6页
在全向移动机器人视觉伺服任务过程中,为了解决由特征点的变化、车轮打滑、动态障碍等情况导致的速度突变问题,提出了一种基于神经动力学的quasi-min-max MPC视觉伺服策略。因为视觉误差的突变是引起速度突变的主要原因,所以该策略引入... 在全向移动机器人视觉伺服任务过程中,为了解决由特征点的变化、车轮打滑、动态障碍等情况导致的速度突变问题,提出了一种基于神经动力学的quasi-min-max MPC视觉伺服策略。因为视觉误差的突变是引起速度突变的主要原因,所以该策略引入神经动力学模型对视觉误差进行处理,建立基于神经动力学的移动机器人视觉伺服线性参数时变预测模型,采用quasi-min-maxMPC策略获得最优速度解,从而抑制速度的突变,最终保证移动机器人能够以一个平滑的速度到达期望位姿。仿真结果验证了所提策略在抑制速度突变上的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 视觉伺服 神经动力学 quasi-min-max MPC
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合模机器人设计及无标定视觉伺服控制方法研究
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作者 李宗刚 王国平 +1 位作者 袁博民 杜亚江 《兰州交通大学学报》 CAS 2024年第5期19-28,39,共11页
针对当前铆接过程中合模工艺主要依赖人工完成而导致的工作效率低下问题,设计了一种合模机器人末端执行器,以提高自动化程度和作业效率。为解决工件超出相机视域的问题,提出了一种基于改进图像矩的无标定视觉伺服控制器。在合模过程中,... 针对当前铆接过程中合模工艺主要依赖人工完成而导致的工作效率低下问题,设计了一种合模机器人末端执行器,以提高自动化程度和作业效率。为解决工件超出相机视域的问题,提出了一种基于改进图像矩的无标定视觉伺服控制器。在合模过程中,采用递推最小二乘法(RLS)在线估计图像雅可比矩阵,并结合扩展Kalman滤波器,实时输出机械臂关节变化量,以对RLS估计模块进行反馈。仿真结果表明,该控制方法在图像位于相机视域内以及超出相机视域时均能有效提取图像特征。与仅使用RLS方法相比,基于图像矩的控制方法在特征提取效率和抗噪声能力上表现出更优越的性能,且图像矩特征误差的收敛速度更快。实体实验进一步验证了该方法在工件超出相机视域情况下的准确性,成功解决了传统方法的局限性,使合模机器人能够精确定位工件并到达目标位置,从而显著提升铆接过程的自动化水平和工作效率。 展开更多
关键词 工业机器人 无标定视觉伺服 图像矩 扩展KALMAN滤波器
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水面无人艇单目视觉伺服自主控制研究综述 被引量:1
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作者 何红坤 王宁 +1 位作者 张富宇 韩冰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期15-28,共14页
单目视觉伺服采用相机模仿人眼视觉功能,感知周围环境和测量运动状态,是提高无人艇航行感知与控制自主性的重要手段。首先,从基本原理出发,简述视觉伺服技术分类、相机透视投影原理和无人艇运动数学模型,为文献综述分析提供框架基础。然... 单目视觉伺服采用相机模仿人眼视觉功能,感知周围环境和测量运动状态,是提高无人艇航行感知与控制自主性的重要手段。首先,从基本原理出发,简述视觉伺服技术分类、相机透视投影原理和无人艇运动数学模型,为文献综述分析提供框架基础。然后,根据任务复杂度,依次综述单目视觉伺服在无人艇航向控制、镇定控制、轨迹跟踪控制和集群控制等典型应用场景下的研究进展和挑战。最后,系统性地总结无人艇单目视觉伺服自主控制的潜在研究方向和发展趋势。 展开更多
关键词 无人艇 单目视觉伺服 航向控制 镇定控制 轨迹跟踪控制 集群控制
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无标定视觉伺服多轴孔装配定位方法研究
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作者 焦建军 李宗刚 +2 位作者 李龙雄 陈引娟 夏广庆 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3731-3741,共11页
针对机器人多轴孔铆接装配件装配过程易出现装配件定位不准、孔与铆钉对准困难和装配效率低等问题,提出一种基于鲁棒卡尔曼滤波和前馈神经网络的铆接件视觉伺服精确定位方法,实现多轴孔铆接工件的自动定位。首先,搭建以工件顶点为特征... 针对机器人多轴孔铆接装配件装配过程易出现装配件定位不准、孔与铆钉对准困难和装配效率低等问题,提出一种基于鲁棒卡尔曼滤波和前馈神经网络的铆接件视觉伺服精确定位方法,实现多轴孔铆接工件的自动定位。首先,搭建以工件顶点为特征点的机器人视觉伺服定位系统;其次,利用鲁棒卡尔曼滤波在线预测图像雅可比矩阵,并借助前馈神经网络在线动态补偿系统的估计误差,解决未知系统噪声的互相关性及“图像-操作空间”延时性造成的图像雅可比矩阵辨识精度低的问题;最后,采用最小二乘法设计无标定视觉伺服深度估计器,通过机器人的运动状态和图像特征的变化数据估计深度,解决铆接件定位时的深度问题。研究结果表明:相较于采用传统卡尔曼滤波的视觉伺服方法,机器人末端速度收敛时间减少30%,收敛曲线平滑,机器人末端运行轨迹平稳且接近直线,无振荡回馈现象,图像特征点定位误差绝对值最大为0.228像素,能够实现公板和母板快速定位,保证机器人快速完成铆接件的定位对准及后续装配任务。 展开更多
关键词 多轴孔 铆接 机器人定位 无标定视觉伺服 卡尔曼滤波 图像雅可比矩阵
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面向溺水救援机器人平稳跟踪的模糊比例微分控制视觉伺服方案
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作者 郭英 厉广伟 +2 位作者 刘宗尚 MOUNZEO Breit Hilley 李金屏 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期227-233,共7页
针对溺水救援机器人的平稳跟踪需求,提出一种基于模糊比例微分控制的视觉伺服方案,通过场馆顶部安装的俯视摄像头获取机器人的坐标位置,使用虚拟导航线设计动态行走路径,计算偏移方向、偏移角并制定转弯规则;利用三角隶属度函数制定模... 针对溺水救援机器人的平稳跟踪需求,提出一种基于模糊比例微分控制的视觉伺服方案,通过场馆顶部安装的俯视摄像头获取机器人的坐标位置,使用虚拟导航线设计动态行走路径,计算偏移方向、偏移角并制定转弯规则;利用三角隶属度函数制定模糊比例、微分控制规则表,根据2种规则表中的比例、微分系数分别控制机器人的偏移角、距离偏移量及其变化率,实现机器人的跟踪与避障的平稳性调整;机器人采用核相关滤波跟踪算法对溺水人员进行跟踪,在溺水人员位置变化时调整运动方向,依靠实时、稳定的声呐信息设置偏移角,实现避障功能;对所提出的方案在先锋P3DX型机器人上进行实验验证。结果表明:机器人能及时应对目标变化,没有跟错、跟丢现象;在不同工况时的横滚角均小于1°,避障率达到100%,能够快速、稳定、准确地到达目标位置,达到溺水救援机器人的前期应用要求。 展开更多
关键词 溺水救援机器人 平稳跟踪 模糊比例微分控制 视觉伺服
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基于分层运动分解的飞行机械臂视觉伺服控制
6
作者 张兆鹏 何慰 +2 位作者 梁潇 韩建达 方勇纯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期808-816,共9页
飞行机械臂系统具有主动作业能力,通过搭载视觉传感器感知周围环境,系统的自主能力将进一步提高.然而,考虑到无人机的欠驱动和整个系统的非线性特性,飞行机械臂系统的视觉伺服控制仍然是一项具有挑战性的工作.本文在充分考虑机械臂对无... 飞行机械臂系统具有主动作业能力,通过搭载视觉传感器感知周围环境,系统的自主能力将进一步提高.然而,考虑到无人机的欠驱动和整个系统的非线性特性,飞行机械臂系统的视觉伺服控制仍然是一项具有挑战性的工作.本文在充分考虑机械臂对无人机的力/力矩作用后,提出了一种基于分层运动分解的飞行机械臂视觉伺服控制方案.首先,对飞行机械臂系统的运动学和动力学模型进行分析.然后,根据所得的相机运动学模型,通过基于图像的视觉伺服控制获得相机的期望速度,进而制定无人机和机械臂的速度分配策略.在考虑机械臂运动时对无人机产生的力/力矩影响,设计了底层的飞行控制器.最后,在与现有方法的仿真对比中可以看出,所提方法具有良好的控制性能,对图像特征点位置的不确定性及图像噪声也表现了较好的鲁棒性. 展开更多
关键词 多旋翼无人机 飞行机械臂 视觉伺服控制
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基于语义分割网络的植保机器人视觉伺服控制方法 被引量:2
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作者 李秀智 方会敏 +2 位作者 朱玉垒 杜博文 董泓佑 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期21-27,39,共8页
为实现稳定可靠的植保机器人视觉伺服控制,提出了一种基于语义分割网络的作物行特征检测方法。基于语义分割网络ESNet实现农田场景图像像素级带状区域检测,并利用最小二乘算法拟合得到每条行作物线特征;在此基础上通过设计一种主导航线... 为实现稳定可靠的植保机器人视觉伺服控制,提出了一种基于语义分割网络的作物行特征检测方法。基于语义分割网络ESNet实现农田场景图像像素级带状区域检测,并利用最小二乘算法拟合得到每条行作物线特征;在此基础上通过设计一种主导航线提取算法获取导航路径,并利用卡尔曼滤波对主导航线几何参数进行平滑处理,有效抑制了不平整地面导致的机器人运动颠簸与视觉图像测量噪声引起的导航参数波动。继而构建机器人前轮转向、后轮差速的阿克曼运动学模型;在图像空间坐标下设计纯追踪控制器实现植保机器人的伺服运动控制。大田环境下的现场实验结果为:总体横向偏差为0.092 m,验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 植保机器人 视觉伺服控制 深度学习 语义分割网络 作物行特征检测
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基于视觉伺服的自动对接技术研究
8
作者 王樟平 楼佩煌 +2 位作者 钱晓明 张沪松 张悦 《机械设计与制造工程》 2024年第1期89-94,共6页
针对大型零部件移动挂载作业需求,构建了采用视觉伺服技术的自动对接平台。首先,基于双目相机深度感知功能设计了视觉伺服控制方法,提出了存在外界干扰时的视觉伺服终止判定依据。然后,建立了并联机构运动控制模型,通过坐标变换方法与... 针对大型零部件移动挂载作业需求,构建了采用视觉伺服技术的自动对接平台。首先,基于双目相机深度感知功能设计了视觉伺服控制方法,提出了存在外界干扰时的视觉伺服终止判定依据。然后,建立了并联机构运动控制模型,通过坐标变换方法与积分思想实现了双目相机伺服控制速度与并联机构位置控制量的转换。最后,通过实验验证了所研发的自动对接平台对接精度高,抗干扰能力强,能有效满足移动挂载作业需求。 展开更多
关键词 自动对接 视觉伺服 并联机构 坐标变换
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基于视觉伺服的四旋翼吊挂抗摆控制方法
9
作者 马伟杰 郭玉英 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期268-277,共10页
四旋翼吊挂飞行时载荷的摆动会显著影响无人机的操纵性和稳定性,无人机运动会引起负载振荡,严重威胁控制系统的安全。针对无人机从起飞阶段加速跟踪远距离时变期望轨迹,尤其是弧形轨迹的过渡过程中,吊挂载荷摆动频率较高的问题,提出了... 四旋翼吊挂飞行时载荷的摆动会显著影响无人机的操纵性和稳定性,无人机运动会引起负载振荡,严重威胁控制系统的安全。针对无人机从起飞阶段加速跟踪远距离时变期望轨迹,尤其是弧形轨迹的过渡过程中,吊挂载荷摆动频率较高的问题,提出了一种基于视觉伺服的三闭环轨迹跟踪和载荷抗摆控制方法,通过对期望姿态角指令进行修正,减小载荷摆动对无人机的影响。对不同吊挂载荷质量以及载荷质量突变的情况进行了分析,仿真和飞行实验结果表明,该抗摆控制策略不但可以极大地降低吊挂载荷的摆动频率,还能使无人机平稳跟踪期望飞行轨迹。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 吊挂载荷 抗摆控制 轨迹跟踪 视觉伺服
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面向视觉伺服的芯片图像Zynq预处理系统
10
作者 景鹏阁 龚时华 +1 位作者 周丹宇 于思恂 《计算机测量与控制》 2024年第11期287-293,共7页
晶圆芯片定位精度直接影响到芯片制造的效率和质量,视觉伺服作为一种实时控制方法,引入了视觉反馈,不仅能够保证芯片定位精度还具有良好的鲁棒性;同时图像处理的实时性对视觉伺服至关重要;传统的使用PC机和网线的图像处理方式实时性和... 晶圆芯片定位精度直接影响到芯片制造的效率和质量,视觉伺服作为一种实时控制方法,引入了视觉反馈,不仅能够保证芯片定位精度还具有良好的鲁棒性;同时图像处理的实时性对视觉伺服至关重要;传统的使用PC机和网线的图像处理方式实时性和准确性较差,为了提高这一过程中视觉反馈的精度和实时性,提出并设计了一套面向视觉伺服的芯片图像Zynq预处理系统;系统通过在Zynq PL端的片内设计和PS端的控制设计,对采集到的芯片图像进行去噪、Sobel处理,并给芯片粗定位,为芯片的伺服控制提供有效数据;经实验表明,该系统实时性强,位置识别稳定,达到设计要求。 展开更多
关键词 芯片制造 Zynq FPGA 视觉伺服 图像处理
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基于ESO的分拣并联机器人无标定视觉伺服自适应滑模控制
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作者 黄子豪 高国琴 《自动化与仪表》 2024年第10期76-80,90,共6页
针对无标定分拣并联机器人需获取精确图像雅可比矩阵的问题,同时为克服图像检测误差、建模误差及外部干扰对无标定视觉伺服系统的影响,提出一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的分拣并联机器人无标定视觉伺服自适应... 针对无标定分拣并联机器人需获取精确图像雅可比矩阵的问题,同时为克服图像检测误差、建模误差及外部干扰对无标定视觉伺服系统的影响,提出一种基于扩张状态观测器(extended state observer,ESO)的分拣并联机器人无标定视觉伺服自适应滑模控制方法。通过将表征机器人图像空间与任务空间映射关系的图像雅可比矩阵与系统不确定项集总到同一通道的状态方程,引入ESO对分拣并联机器人视觉伺服系统的集总不确定性进行在线估计,设计一种基于扩张状态观测器的自适应积分滑模控制器,并通过设计自适应律动态调整滑模控制切换增益,以提高视觉伺服系统精度,同时达到抑制滑模控制抖振的效果。采用Lyapunov稳定性理论证明该控制方法的稳定性,最后通过仿真实验验证了所提出视觉伺服自适应滑模控制方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 分拣并联机器人 视觉伺服 ESO 自适应 滑模控制
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基于模糊自适应PID的机器人视觉伺服控制算法研究
12
作者 张晓磊 刘相权 +2 位作者 陈兆芃 白宇珅 别东洋 《制造业自动化》 2024年第6期146-151,共6页
机器人的动态跟踪精度是机器人实现精准实时操作的一个关键性难题。设计了一种基于模糊自适应PID的机器人视觉伺服动态跟随算法。针对机器人三维空间的动态跟踪任务,首先搭建了以NDI光学定位跟踪系统作为视觉系统,以思灵Diana高精度力... 机器人的动态跟踪精度是机器人实现精准实时操作的一个关键性难题。设计了一种基于模糊自适应PID的机器人视觉伺服动态跟随算法。针对机器人三维空间的动态跟踪任务,首先搭建了以NDI光学定位跟踪系统作为视觉系统,以思灵Diana高精度力控协作臂作为载体的实验系统,确定了视觉伺服的基本方法,然后通过两步法标定获得了手眼矩阵,设计了视觉伺服控制器,之后利用双机械臂模拟主动运动和跟随运动,对所设计算法进行了实物验证。实验结果表明机械臂能够精确地跟随目标的匀速移动。 展开更多
关键词 机械臂控制 视觉伺服 动态跟随 模糊自适应PID
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基于无模型自适应控制的视觉伺服
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作者 彭宗玉 黄开启 +1 位作者 苏建华 王丽丽 《计算机与现代化》 2024年第1期29-34,共6页
传统的机器人视觉伺服控制技术需要已知机器人精确的动力学和运动学模型以及机器人的手-眼参数。然而,由于机器人建模、手-眼标定等过程存在一定误差,因此很难精确获得视觉伺服控制模型,从而影响机器人视觉伺服系统的精度和收敛速度。... 传统的机器人视觉伺服控制技术需要已知机器人精确的动力学和运动学模型以及机器人的手-眼参数。然而,由于机器人建模、手-眼标定等过程存在一定误差,因此很难精确获得视觉伺服控制模型,从而影响机器人视觉伺服系统的精度和收敛速度。针对这一难题,本文提出一种基于无模型自适应控制方法(MFAC)的机器人视觉伺服技术。利用视觉伺服系统的输入与输出数据,实现自适应视觉伺服控制,即通过MFAC在线估计机器人伺服控制器中的雅各比矩阵,并结合滑模控制器,实现机器人对目标的快速精确跟踪。实验结果表明,本文提出的方法在系统参数变化引起的未知扰动情况下仍能保证伺服控制器平稳收敛,并且能够减小视觉跟踪误差。 展开更多
关键词 视觉伺服 无模型自适应控制 滑模控制
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结合瓶颈注意力的端到端机械臂视觉伺服研究
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作者 刘炳坤 皮家甜 徐进 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期347-354,共8页
针对传统视觉伺服算法特征提取步骤繁琐、实时性能差的情况,提出了一种基于卷积神经网络的端到端直接视觉伺服算法,通过直接预测安装在机械臂末端相机的瞬时线速度与瞬时角速度来进行伺服定位工作,不需要标记手工特征、相机固有参数或... 针对传统视觉伺服算法特征提取步骤繁琐、实时性能差的情况,提出了一种基于卷积神经网络的端到端直接视觉伺服算法,通过直接预测安装在机械臂末端相机的瞬时线速度与瞬时角速度来进行伺服定位工作,不需要标记手工特征、相机固有参数或深度信息。将相机观测到的图像输入改进的GhostNet轻量级特征提取网络进行信息提取,在网络中融入瓶颈注意力模块来增强目标物体的空间信息和通道信息;采用全连接层作为速度回归函数对线速度、角速度进行解耦回归;在真实环境下采用一种实时捕捉方法制作训练所需的数据集,速度标签根据基于位置的视觉伺服控制律算法生成,训练好的网络可使机械臂在未经训练的初始位姿下完成高效、精确的定位和跟踪任务。大量真实场景下的实验测试结果验证了该算法的有效性,且对场景背景信息具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 视觉伺服 深度学习 注意力机制 机械臂控制
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基于视觉伺服的水下机器人导引技术
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作者 寇邺郡 李想 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期215-221,共7页
自主水下载具(AUV)需要通过停靠入站进行休眠、电池充电、传输数据等任务的需求。AUV的导引技术对延长AUV的工作时长、扩大作业范围有重要意义。在入站过程的最后阶段,AUV需要在容许范围内保持自身与对象物的相对位姿(包括位置和方向),... 自主水下载具(AUV)需要通过停靠入站进行休眠、电池充电、传输数据等任务的需求。AUV的导引技术对延长AUV的工作时长、扩大作业范围有重要意义。在入站过程的最后阶段,AUV需要在容许范围内保持自身与对象物的相对位姿(包括位置和方向),进而完成对接。因此,确保传感器单元和控制系统在真实的水下环境中对各种干扰具有高度精确性和鲁棒性至关重要。针对此问题,提出了一种基于视觉伺服的AUV的导引技术。首先,该技术通过模型匹配认识法确定机器人与指定标的物(对象物)之间的相对位姿来确定自己的方位。其次,通过遗传算法(GA)以完成实时的位姿认识,抵消水流、图像采集干扰带来的视觉伺服干扰。采用此方法的水下机器人控制系统分别在与东京大学合作的模拟深海水下无光环境实验,以及真实海洋环境中完成了实验验证。实验结果证明,该系统具有对低照度、高浊度引起的图像劣化以及水流引起的控制干扰具备抗干扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 视觉伺服 水下视觉 水下机器人 水下对接系统 双目视觉
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项目式驱动“视觉伺服控制”课程的教学方法探究
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作者 孙晓雨 容爱琼 +1 位作者 彭奕文 周宏甫 《科技风》 2024年第30期87-89,共3页
“视觉伺服控制”是机器人工程专业大四开设的专业选修课,是对机器人系统实现智能化的主要课程之一。课程综合性较强,涵盖的知识面广,基本概念多,系统设计和动手实践要求高,针对以上特点,课程采用项目驱动式教学法引导学生开展课程学习... “视觉伺服控制”是机器人工程专业大四开设的专业选修课,是对机器人系统实现智能化的主要课程之一。课程综合性较强,涵盖的知识面广,基本概念多,系统设计和动手实践要求高,针对以上特点,课程采用项目驱动式教学法引导学生开展课程学习。教学实施过程中重视学生发现问题、解决问题的实践能力培养,学生参与度高,有效激发了学生对课程和专业领域的兴趣,提升了专业技能,增强了专业自信,对学生毕业设计和就业起到了积极正向的作用。 展开更多
关键词 视觉伺服控制 机器人工程 项目驱动
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软体机械臂水下自适应鲁棒视觉伺服 被引量:1
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作者 徐璠 王贺升 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期744-753,共10页
水下仿生软体机器人在水底环境勘测,水下生物观测等方面具有极高的应用价值.为进一步提升仿章鱼臂软体机器人在特殊水下环境中控制效果,提出一种自适应鲁棒视觉伺服控制方法,实现其在干扰无标定环境中的高精度镇定控制.基于水底动力学模... 水下仿生软体机器人在水底环境勘测,水下生物观测等方面具有极高的应用价值.为进一步提升仿章鱼臂软体机器人在特殊水下环境中控制效果,提出一种自适应鲁棒视觉伺服控制方法,实现其在干扰无标定环境中的高精度镇定控制.基于水底动力学模型,设计保证动力学稳定的控制器;针对柔性材料离线标定过程繁琐、成本高,提出材料参数自适应估计算法;针对水下特殊工作条件,设计自适应鲁棒视觉伺服控制器,实现折射效应的在线补偿,并通过自适应未知环境干扰上界,避免先验环境信息的求解.所提算法在软体机器人样机中验证其镇定控制性能,为仿生软体机器人的实际应用提供理论基础. 展开更多
关键词 软体机器人 自适应鲁棒控制 无标定视觉伺服 水下视觉伺服
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全方位移动机器人视觉伺服系统的建模与控制 被引量:2
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作者 林叶贵 邢科新 +1 位作者 何德峰 倪伟琦 《高技术通讯》 CAS 2023年第4期411-418,共8页
考虑非完整性移动机器人存在的速度约束问题,本文研究了由3个主动偏心轮组成的全方位移动机器人视觉伺服系统。针对视觉伺服系统具有视觉可见性约束和执行器约束,提出了一种基于模型预测控制(MPC)策略的视觉伺服控制器。首先,基于主动... 考虑非完整性移动机器人存在的速度约束问题,本文研究了由3个主动偏心轮组成的全方位移动机器人视觉伺服系统。针对视觉伺服系统具有视觉可见性约束和执行器约束,提出了一种基于模型预测控制(MPC)策略的视觉伺服控制器。首先,基于主动偏心轮的全方位移动机器人的运动学方程和视觉伺服系统误差模型,对全方位移动机器人偏心方向轮滚动角速度和偏转角速度的视觉伺服误差系统进行建模。在此基础上,建立全方位移动机器人的视觉伺服预测控制策略,并采用原对偶神经网络在线求解凸优化问题。最后仿真实验表明,所设计的控制器不仅可以较好地处理约束条件,驱动移动机器人到达目标点,并且与传统预测控制方法相比更高效。 展开更多
关键词 全方位移动机器人 视觉伺服 原对偶神经网络 模型预测控制(MPC)
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基于几何特征的铆接件精确装配视觉伺服控制方法 被引量:1
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作者 陈引娟 安广琳 +1 位作者 杜亚江 李宗刚 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期4744-4754,共11页
针对目前铆接件机器人装配多采用示教再现方式实现,主要应用于固定工况的问题,为满足铆钉数量多、工况多变的铆接件装配需求,提出一种基于几何特征的铆接件精确装配视觉伺服控制方法。首先,通过将相机安装在机器人末端执行器平台,搭建... 针对目前铆接件机器人装配多采用示教再现方式实现,主要应用于固定工况的问题,为满足铆钉数量多、工况多变的铆接件装配需求,提出一种基于几何特征的铆接件精确装配视觉伺服控制方法。首先,通过将相机安装在机器人末端执行器平台,搭建基于机器人的铆接件自主对准的单目视觉系统,完成相机、机器人末端与基坐标系标定;其次,选取铆钉平面初始图像中的4个铆钉圆心作为特征点,以特征点之间的连线构造直线特征,利用直线特征与相机旋转运动间的交互矩阵设计基于线特征的铆接件姿态控制律,使得铆钉与铆钉孔轴线平行,从而保证装配过程中铆接件的相互平行;再次,选取铆钉平面初始图像中的4个铆钉圆心作为特征点,1个铆钉的轮廓作为圆面积特征,利用点特征与相机旋转运动的交互矩阵设计铆接件的姿态补偿项,进而利用点特征和圆面积特征与相机平移运动间的交互矩阵设计与姿态控制律相解耦的位置控制律,实现铆钉与相应铆钉孔轴线的重合。最后,采用六自由度机器人进行铆接件自主对准装配仿真。结果表明,以铆接件内部铆钉固有的图像特征作为控制输入,所设计的控制器能够实现铆接件的自主高精度对准。方法对于工业生产中多点对准装配的工况具有广泛的应用价值。 展开更多
关键词 铆接件装配 机器人 单目视觉系统 视觉伺服 交互矩阵 解耦控制
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变电站巡检机器人越障视觉伺服路径规划
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作者 李葳挺 《自动化技术与应用》 2024年第6期10-14,共5页
针对巡检机器人越障路径规划准确性较差,难以跨越障碍物、转弯等问题,提出一种变电站巡检机器人越障视觉伺服路径规划方法。基于摄像机成像和四个坐标系之间的关系,构建巡检摄像机成像模型,采集变电站巡检机器人巡检视觉图像,引入轮廓... 针对巡检机器人越障路径规划准确性较差,难以跨越障碍物、转弯等问题,提出一种变电站巡检机器人越障视觉伺服路径规划方法。基于摄像机成像和四个坐标系之间的关系,构建巡检摄像机成像模型,采集变电站巡检机器人巡检视觉图像,引入轮廓提取法,获取路径上障碍物轮廓信息,计算障碍物凸包面积,准确定位障碍物。利用小波神经网络,构建变电站巡检机器人越障视觉伺服路径规划模型,以此调整步态,完成巡检机器人越障视觉伺服路径规划。实验测试结果表明,所提方法以最快的速度达到期望状态,收敛速度较快,累积误差一直处于稳定状态。 展开更多
关键词 变电站 巡检机器人 越障路径 伺服视觉规划 路径规划
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