本课题的主要研究内容是模仿人类的行为方式,探讨建立一种新的高效的基于视觉信号的机器人轨迹生成和控制方法。为此,提出了虚拟肌肉的概念,在机械臂上添加一些虚拟的杆件,通过规划虚拟肌肉的运动代替直接规划个转动关节的运动,使得从图象空间到关节空间变量之间的映射关系简化,有利于借鉴人类的自然行为,建立模糊规则集合。在机器人运动过程中根据采集的图象实时地评价上一周期运动的效果,并对各规则的权值进行调整,提高系统的适应能力。同时还利用已知的关节角度和机械手的正运动学模型,利用卡尔曼滤波方法估计机械手和视觉系统之间的相对位姿,为调整操作手的姿态提供依据。仿真和实验结果表明,通过合理地选择规则,利用该方法成功地实现了接触性的操作,并能够适应一定范围内的相对位姿变化。
英文主题词virtual muscle, visual servoing, fuzzy inference system, Kalman filtering