工業(yè)機器人視覺伺服控制

第l章 緒論
1.1 機器人的發(fā)展
1.2 機器人的組成
1.2.1 機械本體結(jié)構(gòu)
1.2.2 機器人傳感器
1.2.3 驅(qū)動裝置
1.2.4 控制系統(tǒng)
1.2.5 機器人技術(shù)指標
1.3 機器人視覺伺服控制系統(tǒng)
1.4 視覺伺服控制技術(shù)
1.5 本章小結(jié)
第2章 視覺信息獲取與處理
2.1 數(shù)字圖像模型描述
2.1.1 數(shù)字圖像獲取
2.1.2 圖像形成模型
2.1.3 數(shù)字圖像表示
2.2 數(shù)字圖像處理
2.2.1 灰度變換
2.2.2 數(shù)學形態(tài)學
2.3 相機標定
2.3.1 坐標轉(zhuǎn)換
2.3.2 相機針孔模型及其成像原理
2.3.3 相機張氏棋盤標定方法
2.4 目標物特征提取與跟蹤
2.4.1 角點檢測
2.4.2 SI盯算法
2.4.3 邊緣檢測
2.4.4 哈夫變換
2.4.5 目標跟蹤算法概述
2.4.6 Mean Shift跟蹤算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 位置與姿態(tài)描述
3.1 二維空間位姿描述
3.2 三維空間位姿描述
3.2.1 位置矢量和旋轉(zhuǎn)矩陣
3.2.2 齊次變換矩陣
3.2.3 描述旋轉(zhuǎn)變換的方法
3.2.4 單位四元數(shù)
3.3 三維重構(gòu)
3.3.1 相機參數(shù)及坐標系
3.3.2 對極幾何
3.3.3 基礎(chǔ)矩陣
3.3.4 八點算法
3.3.5 本質(zhì)矩陣
3.3.6 三維點的還原
3.4 本章小結(jié)
第4章 機器人運動學和動力學
4.1 機械臂連桿描述
4.2 機器人正運動學
4.3 機器人逆運動學
4.3.1 PIEPER解法
4.3.2 一般求解法
4.3.3 數(shù)值迭代解法
4.4 機器人動力學
4.3.1 拉格朗日形式動力學方程
4.3.2 牛頓一歐拉迭代動力學方程
4.5 本章總結(jié)
第5章 視覺伺服控制器
5.1 概述
5.2 基于圖像的視覺伺服(IBVS)
5.2.1 圖像雅可比矩陣
5.2.2 穩(wěn)定性分析
5.2.3 多相機立體視覺系統(tǒng)
5.2.4 圖像點的圓柱坐標系表示
5.2.5 非透視投影模型
5.3 基于位置的視覺伺服(PBVS)
5.4 經(jīng)典視覺伺服控制器存在的問題
5.4.1 基于圖像的視覺伺服存在的問題
5.4.2 基于位置的視覺伺服存在的問題
5.5 高級視覺伺服控制器
5.5.1 混合視覺伺服
5.5.2 分區(qū)視覺伺服
5.5.3 切換視覺伺服
5.6 本章小結(jié)
第6章 基于幾何形狀的視覺伺服控制
6.1 概述
6.2 平面幾何形狀
6.2.1 線段特征
6.2.2 直線特征
6.2.3 圓特征
6.3 立體幾何形狀
6.3.1 球體特征
6.3.2 圓柱特征
6.4 基于幾何特征的機器人視覺伺服解耦控制
6.4.1 工業(yè)過程視覺伺服問題描述
6.4.2 視覺特征及其雅可比矩陣
6.4.3 基于輪廓線及內(nèi)包圓特征的視覺伺服解耦控制方案
6.4.4 結(jié)果分析與討論
6.5 本章小結(jié)
第7章 路徑規(guī)劃方法
7.1 常規(guī)路徑規(guī)劃方法
7-1.1 直線路徑
7.1.2 多維路徑
7.2 基于勢場法的路徑規(guī)劃
7.3 基于多項式優(yōu)化的路徑規(guī)劃
7.3.1 參數(shù)化模型
7.3.2 多約束和限制問題
7.3.3 基于幾何實體的多約束路徑規(guī)劃示例
7.4 本章小結(jié)
第8章 機器人控制方法
8.1 獨立關(guān)節(jié)控制
8.1.1 關(guān)節(jié)驅(qū)動方式及模型
8.1.2 關(guān)節(jié)位置控制
8.1.3 關(guān)節(jié)速度控制
8.2 機械臂動力學控制方法
8.2.1 機械臂線性化模型
8.2.1 常用動力學控制方法
8.3 機械臂動力學控制實例
8.3.1 常用動力學控制方法
8.3.2 自適應(yīng)模糊滑模控制器的設(shè)計與穩(wěn)定性分析
8.3.3 機器人實驗與仿真
8.3.4 機器人實驗結(jié)論與展望
8.4 機械臂視覺伺服控制方法
8.4.1 視覺伺服中模型不確定性的處理
8.4.2 視覺伺服中約束的處理
8.5 機械臂抓取仿真實例
8.5.1 機器人快速抓取檢測網(wǎng)絡(luò)
8.5.2 軌跡規(guī)劃
8.5.3 實驗及其結(jié)果
8.6 本章總結(jié)
參考文獻