基于视觉伺服的智能机器人控制研究

摘要

随着科学技术的不断进步、人们生活水平的不断提高，智能机器人越来越受到人们的关注和青睐，而视觉伺服技术是机器人控制的一项关键性技术。该技术能够直接应用于移动机器人的自动避障、机器人的手眼系统和对周围环境的自适应等问题中，所以深入研究视觉伺服技术具有重要的意义。
　　论文系统的介绍了运动控制模块、语音合成模块、远程监控终端等智能机器人视觉伺服系统所需要的各个模块的软件及硬件设计。本文采用基于图像的视觉伺服方法，探讨了图像雅可比矩阵及卡尔曼滤波估计算法在运动控制方面的应用，并以此为理论基础，建立了机器人视觉伺服系统的结构框架。进一步采用XFS4041CN语音合成芯片，设计了语音合成所需的芯片控制电路、232通信电路、功率放大电路等硬件电路及相关的软件程序，实现了机器人语音合成功能。另外，为了提高机器人的智能化，论文还设计实现了智能手机对机器人的远程控制。
　　最后，基于实验室自主搭建的四自由度双臂智能机器人，利用C++语言在VC++平台上，编程实现了机器人的多项功能，包括机器人运动控制、语音控制、抓取控制及无线控制等，并且本实验的可视化强，操作简单、方便。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 机器人视觉伺服控制系统

1．3 视觉伺服控制的发展方向

1．4 课题的主要研究内容

2 智能机器人视觉伺服控制系统总体设计

2．1 引言

2．2 系统硬件组成

2．3 手臂控制平台的搭建

2．4 机器人控制系统结构

2．5 本章小结

3 基于图像的视觉伺服技术

3．1 引言

3．2 机器人运动学

3．3 基于图像的机器人视觉伺服控制结构

3．4 图像雅可比矩阵

3．5 本章小结

4 语音合成及无线控制

4．1 引言

4．2 语音合成模块

4．3 无线控制模块

4．4 本章小结

5 系统测试

5．1 引言

5．2 舵机的控制实现

5．3 语音合成的实现

5．4 机器人控制程序的实现

5．5 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 下一步的研究方向

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况

参考文献