中文摘要：

视觉跟踪是一种通过摄像机提供的目标图像信息对机器人进行反馈控制使其沿着期望轨迹运动的重要方法。现有手眼视觉跟踪大都基于运动学并假设摄像机内外参数或目标模型已知，无法在摄像机内外参数未校准或目标模型未知的高速运动场合取得理想性能。本项目将对摄像机内外参数和目标几何模型、运动模型均未知下基于动力学的手眼视觉跟踪展开研究。针对固定目标，设计有效的视觉跟踪策略以使机器人沿着由图像特征定义的期望轨迹靠近目标。为了跟踪运动的目标，提出有效的视觉跟踪算法对机器人运动实施控制以使目标图像特征始终保持在图像平面的期望位置上，实现目标锁定或位姿跟踪。考虑到摄像机视场约束问题的重要性，将研究摄像机视场约束下的视觉跟踪方法。为了解决图像速度测量噪声较大的问题，将设计不使用速度的视觉跟踪算法。同时基于机器人的非线性动力学分析系统稳定性和跟踪误差收敛性。最后通过六自由度机器人手眼视觉跟踪实验验证所提跟踪算法的有效性。