本课题对并联机器人视觉伺服控制进行了深入研究。建立了旋转关节并联机器人和单目立体视觉传感器的广义对偶欧拉角模型以及基于单目立体视觉传感器的三目视觉信息融合算法;形成了旋转关节并联机器人几何不变量集合的求解规范;实现了基于几何不变量集合的旋转关节并联机器人运动学和动力学仿真研究。在并联执行机构仿真试验基础上实现视觉伺服控制的仿真,即将提出的基于几何不变量集合的图像雅克比矩阵解析模型和视觉阻抗动力学模型进行仿真实验。建立了基于几何不变量的视觉阻抗动力学自适应控制模型,设计了动力学自适应伺服控制器和控制算法,建立稳态误差补偿器。提出了并联机器人矩形不变量的位姿检测方法和点相关的并联机构迭代求解方法。在三自由度旋转关节并联机器人平台上进行动力学视觉伺服系统的标定、调试;对旋转关节并联机器人视觉检测精度和速度进行了实验研究,验证了所提出方法的可行性和先进性。同时也在串连机器人上进行了相关实验,证明了该方法也可以应用于串连机器人。本课题还对生物智能算法在机器人控制中的应用进行了探索性研究,实验结果证明了几何不变量模型与生物智能算法的结合具有较好的协同共生性。为后续的研究奠定了基础。
英文主题词Geometric invariants;parallel manipulator;visual servo;dual Euler angle;visual impedance