​机器人「视觉伺服」控制的新方法

主要观点总结

本文主要介绍了机器人视觉伺服系统的定义、发展历程、分类以及面临的主要问题和发展前景。该系统是机器视觉和机器人控制的有机结合，涉及图象处理、机器人运动学和动力学、控制理论等领域，已逐渐发展为跨多个技术领域的独立技术。

关键观点总结

关键观点1: 机器人视觉伺服系统的定义与特点

机器人视觉伺服系统是机器视觉和机器人控制的结合，通过光学装置和非接触传感器自动接收和处理真实物体的图像，以获得所需信息或控制机器人运动。该系统涉及多个领域，具有非线性、强耦合的复杂性质。

关键观点2: 机器人视觉的发展历程

自上个世纪60年代开始，随着机器人和计算机技术的发展，人们开始研究具有视觉功能的机器人。视觉伺服系统的概念经历了从视觉反馈到视觉伺服的演变，如今已逐渐发展为跨机器人、自动控制和图像处理等技术领域的独立技术。

关键观点3: 机器人视觉伺服系统的分类

机器人视觉伺服系统可按摄像机数量、放置位置、空间位置或图像特征等进行分类。目前主要采用双目视觉系统，手眼系统和固定摄像机系统也有应用。基于位置的视觉伺服系统和基于图像的视觉伺服系统各有优缺点，雅可比矩阵的计算方法包括公式推导法、标定法、估计方法以及学习方法等。

关键观点4: 视觉伺服面临的主要问题

视觉伺服研究中仍存在一些问题，如图像处理的方法在理论和实际计算处理速度上的难点，图像特征与机器人关节运动之间模型的建立，以及系统在工作时的大范围稳定性等。

关键观点5: 视觉伺服的发展前景

未来视觉伺服的研究方向包括快速、鲁棒地获取图像特征，建立适合机器人视觉系统的有关理论和软件，将各种人工智能方法应用于机器人视觉伺服系统，将主动视觉技术应用于机器人视觉伺服系统，以及将视觉传感器与其它外部传感器结合起来等。

文章预览

       机器人视觉伺服系统是机器视觉和机器人控制的有机结合，是一个非线性、强耦合的复杂系统，其内容涉及图象处理、机器人运动学和动力学、控制理论等研究领域。随着摄像设备性能价格比和计算机信息处理速度的提高，以及有关理论的日益完善，视觉伺服已具备实际应用的技术条件，相关的技术问题也成为当前研究的热点。 机器视觉 ，美国制造工程师协会（smesocietyofmanufacturingengineers）机器视觉分会和美国机器人工业协会（riaroboticindustriesassociation）的自动化视觉分会给出的定义是：“机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。” 　　机器视觉作为与人眼类似的机器仿生系统，从广义角度凡是通过光学装置获取真实物体的信息以及对相关信息的处 ………………………………