1、 目录 摘要 Abstract . 第一章 绪论 1 1.1 引言 . 1 1.2 机器人力控制研究现状 . 4 1.2.1 经典的力控制方法 4 1.2.2 机器人智能力控制方法 7 1.3 机器人控制器的体系与结构 8 1.4 机器人力控制主要的研究问题 10 1.5 力控制的应用场合 11 1.6 论文的主要研究内容 12 1.6.1 本文的课题背景 12 1.6.2 本文要解决的几个问题 13 1.6.3 论文结构 13 第二章 阻抗力控制的研究 14 2.1 引言 14 2.1.1 阻抗控制的特点 15 2.1.2 阻抗控制的实现方法 15 2.2 阻抗控制方法原理 16 2.2.1
2、 机器人的动力学方程推导 16 2.2.2 雅克比矩阵的推导 18 2.2.3 阻抗控制中传统的参考轨迹算法 20 2.3 机器人运动学分析 21 2.4 机器人动力学分析 22 2.5 本章小结 25 第三章 视觉模型在机器人中的研究 25 3.1 引言 25 3.1.1 机器人视觉的基本概念 25 3.1.2 机器人视觉控制的作用 26 3.2 机器人视觉控制的研究内容 27 3.2.1 摄像机标定 27 3.2.2 视觉测量 28 3.2.3 视觉控制的结构与算法 28 3.3 视觉控制的发展现状与趋势 29 3.3.1 摄像机标定的发展现状 29 3.3.2 结构光参数的标定进展 30
3、 3.3.3 机器人的视觉测量研究进展 31 3.4 机器人视觉控制的应用现状 32 3.5 本文摄像机模型与视觉系统的标定 34 3.5.1 单目摄像机模型小孔成像模型 34 3.5.2 摄像机内参数模型标定 36 3.5.3 摄像机外参数模型标定 38 3.5.4 单目二维视觉测量的摄像机标定 39 3.6 本章小结 40 第四章 激光测距在机器人中的研究 42 4.1 引言 42 4.2 国内外研究现状 43 4.3 激光测距仪的分类 44 4.4 激光传感器工作原理与性能参数 44 4.4.1 激光测距原理 44 4.4.2 激光测距优点 46 4.4.3 激光传感器的性能分析 46
4、4.5 本章小结 47 第五章 基于视觉模型与激光测距的机器人力控制仿真分析 47 5.1 引言 . 47 5.2 视觉模型的仿真分析 48 5.3 仿真结果 48 5.4 激光测距的仿真分析 49 5.5 激光仿真结果 49 5.6 基于视觉与激光测距下的力控制 51 5.7 本章小结 52 第六章 结论与展望 53 6.1 结论 . 53 6.2 展望 54 致谢 55 参考文献 56 附录 A . 57 附录 B . 72 摘要 信息融合技术是研究如何有效地综合利用多传感器信息，克服信息的不完备性和不 确定性，更加准确、全面地认识和描述被测对象，从而做出正确的判断和决策，近年来 己成为研究的热点。 本文是在传统的力控制基础上，应用视觉模型与激光测距进一步对机器人的力控制 进行研究。经过视觉与激光测距所得到的所研究物体的轮廓与未变形前的轮廓进行比较 从而得到误差，可以得到机械手应该施加力的大小，达到控制机械手的目的。应用两种 以上的传感器进行信息融合可以提高控制精度。用M语言对视觉模型与激光测距进行编 程，在MATLAB里进行仿真，通过改变摄像机的内部参数以及外部参数
