并聯(lián)機(jī)器人視覺技術(shù)及應(yīng)用

前言
第1章緒論1
11并聯(lián)機(jī)器人1
111并聯(lián)機(jī)器人的特點(diǎn)1
112并聯(lián)機(jī)器人的歷史及應(yīng)用2
12機(jī)器視覺4
121主動(dòng)視覺4
122主動(dòng)視覺機(jī)構(gòu)構(gòu)型6
13并聯(lián)機(jī)器人視覺技術(shù)7
131并聯(lián)機(jī)器人的視覺需求7
132幾種典型的并聯(lián)機(jī)器人視覺系統(tǒng)8
133并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)9
134并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)11
14本書主要內(nèi)容12
第2章并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)樣機(jī)設(shè)計(jì)與分析13
21樣機(jī)總體設(shè)計(jì)方案13
22樣機(jī)分析與設(shè)計(jì)14
221幾何模型創(chuàng)建14
222定義約束和運(yùn)動(dòng)15
223虛擬樣機(jī)仿真分析16
224樣機(jī)有限元分析19
23樣機(jī)加工裝配21
第3章并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)樣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)22
31樣機(jī)控制方案設(shè)計(jì)及主要設(shè)備選型22
311控制方案設(shè)計(jì)22
312主要設(shè)備選型22
32樣機(jī)伺服運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究25
321電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)25
322FPGA+DSP的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡25
323交流伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制26
324步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制31
33樣機(jī)電氣控制系統(tǒng)的組成36
第4章并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型39
41并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)樣機(jī)39
42視覺平臺(tái)的機(jī)構(gòu)模型40
43視覺平臺(tái)的位置正反解模型42
44視覺平臺(tái)的速度正反解模型45
45視覺平臺(tái)的加速度正反解模型48
第5章并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)標(biāo)定體系57
51并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)立體標(biāo)靶塊的設(shè)計(jì)57
511立體標(biāo)靶塊的布局設(shè)計(jì)57
512梯形靶面的標(biāo)志點(diǎn)設(shè)計(jì)58
52監(jiān)測(cè)平臺(tái)視覺模型的建立59
521攝像機(jī)模型及標(biāo)定59
522攝像機(jī)的動(dòng)態(tài)標(biāo)定60
523標(biāo)定實(shí)驗(yàn)61
53并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)和脈沖控制當(dāng)量的測(cè)定63
531結(jié)構(gòu)參數(shù)r及云臺(tái)俯仰電動(dòng)機(jī)脈沖控制當(dāng)量Ep的測(cè)定64
532結(jié)構(gòu)參數(shù)θ及云臺(tái)平轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)脈沖控制當(dāng)量Ef的測(cè)定65
533絲杠電動(dòng)機(jī)脈沖控制當(dāng)量El的測(cè)定66
534結(jié)構(gòu)參數(shù)R及圓軌小車電動(dòng)機(jī)脈沖控制當(dāng)量Ec的測(cè)定66
535結(jié)構(gòu)參數(shù)和脈沖控制當(dāng)量的測(cè)定結(jié)果67
54樣機(jī)機(jī)械加工精度測(cè)試68
541圓軌平面度、圓度及與水平面的平行度測(cè)試68
542絲杠直線度及與圓軌平面的垂直度測(cè)試70
543圓軌小車電動(dòng)機(jī)控制精度測(cè)試71
544絲杠電動(dòng)機(jī)控制精度測(cè)試72
545云臺(tái)俯仰、平轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)控制精度測(cè)試73
第6章并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)正視觀測(cè)模式與視覺跟蹤75
61并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺平臺(tái)光軸可達(dá)域的確定75
62并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺平臺(tái)觀測(cè)模式的定義76
63攝像機(jī)觀測(cè)注意點(diǎn)的轉(zhuǎn)移77
631攝像機(jī)觀測(cè)注意點(diǎn)轉(zhuǎn)移的假定77
632攝像機(jī)觀測(cè)注意點(diǎn)轉(zhuǎn)移策略78
64雙目正視模式的調(diào)整策略86
65雙目正視模式下的視覺跟蹤90
66實(shí)驗(yàn)測(cè)試及結(jié)果92
661凝視和正視調(diào)整測(cè)試92
662正視模式下的視覺跟蹤測(cè)試96
第7章并聯(lián)機(jī)器人雙目主動(dòng)視覺監(jiān)測(cè)平臺(tái)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)99
71視覺平臺(tái)系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)99
72控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)100
721伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)模塊101
722數(shù)字云臺(tái)控制模塊102
723攝像機(jī)控制模塊102
73視覺服務(wù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)103
731攝像機(jī)標(biāo)定模塊104
732系統(tǒng)參數(shù)測(cè)定模塊104
733運(yùn)動(dòng)分析模塊106
74視覺系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換108
第8章并聯(lián)機(jī)器人視覺監(jiān)測(cè)與視覺導(dǎo)航應(yīng)用研究110
81視覺并聯(lián)機(jī)器人漢字雕刻系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)110
811工作原理110
812主要功能111
813系統(tǒng)硬件組成111
814雕刻系統(tǒng)軟件功能111
82基于視覺注意機(jī)制的視覺并聯(lián)雕刻機(jī)器人刀具檢測(cè)112
821SECO 模型113
822目標(biāo)圖像的分割113
823目標(biāo)輪廓的感知114
824實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析115
83視覺并聯(lián)機(jī)器人刀具位姿及運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析117
831圓臺(tái)標(biāo)靶設(shè)計(jì)及其視覺信息計(jì)算118
832圓臺(tái)標(biāo)靶特征點(diǎn)的提取與坐標(biāo)計(jì)算119
833目標(biāo)刀具位姿的計(jì)算120
834基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的目標(biāo)刀具運(yùn)動(dòng)分析120
835實(shí)驗(yàn)結(jié)果123
84視覺并聯(lián)雕刻機(jī)器人刀具導(dǎo)向期望加工位置研究125
841并聯(lián)雕刻機(jī)器人刀具的視覺坐標(biāo)與世界坐標(biāo)126
842并聯(lián)雕刻機(jī)器人刀具導(dǎo)向理想工作點(diǎn)的方法研究127
第9章并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)131
91系統(tǒng)研究背景和意義131
92系統(tǒng)工作原理132
921光學(xué)三角測(cè)量法原理132
922結(jié)構(gòu)光的分類及選擇132
923編碼結(jié)構(gòu)光三維視覺原理133
93系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與建模134
931系統(tǒng)結(jié)構(gòu)134
932系統(tǒng)模型135
第10章并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)標(biāo)定及數(shù)據(jù)獲取137
101一種棋盤格圖像內(nèi)外角點(diǎn)檢測(cè)算法137
1011角點(diǎn)初定位138
1012內(nèi)部角點(diǎn)檢測(cè)138
1013外圍角點(diǎn)檢測(cè)139
1014亞像素級(jí)角點(diǎn)定位140
1015算法實(shí)現(xiàn)140
1016實(shí)驗(yàn)及分析141
102視覺系統(tǒng)中基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的攝像機(jī)線性標(biāo)定方法143
1021一階徑向畸變攝像機(jī)模型143
1022借助并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)造虛擬三維標(biāo)靶146
1023攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定147
1024仿真實(shí)驗(yàn)149
1025真實(shí)實(shí)驗(yàn)150
103視覺系統(tǒng)中基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)光標(biāo)定方法151
1031基于De Bruijn序列的結(jié)構(gòu)光校驗(yàn)編碼方案152
1032結(jié)構(gòu)光編碼的識(shí)別152
1033基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)位姿信息的視點(diǎn)三維坐標(biāo)計(jì)算153
1034結(jié)構(gòu)光平面方程求解156
104視覺目標(biāo)數(shù)據(jù)獲取158
第11章并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)點(diǎn)云配準(zhǔn)及三維重構(gòu)160
111基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)多視點(diǎn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)自動(dòng)配準(zhǔn)研究160
1111視覺目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模式時(shí)的多視點(diǎn)點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)160
1112攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)模式時(shí)的多視點(diǎn)點(diǎn)云自動(dòng)配準(zhǔn)162
1113點(diǎn)云配準(zhǔn)分析162
112三維重構(gòu)及現(xiàn)狀分析163
113并聯(lián)機(jī)器人結(jié)構(gòu)光視覺系統(tǒng)三維重構(gòu)應(yīng)用實(shí)例164
參考文獻(xiàn)167