目  錄

第1章 緒論…………………………………………………001

1.1 機(jī)器人導(dǎo)引技術(shù)概述…001

1.2 常見(jiàn)機(jī)器人導(dǎo)引技術(shù)…004

1.2.1 電磁導(dǎo)引技術(shù).…………………………04

1.2.2 激光導(dǎo)引技術(shù).………………………05

1.2.3 視覺(jué)導(dǎo)引技術(shù).………………………007

1.3 機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)引研究現(xiàn)狀…009

1.3.1 三維視覺(jué)測(cè)量理論……………………………009

1.3.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)理論……………………………012

1.3.3 視覺(jué)伺服控制技術(shù)…013

1.3.4 系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定技術(shù)……………………………015

1.3.5 實(shí)際應(yīng)用….017

1.3.6 主要挑戰(zhàn)…………………………………………019

參考文獻(xiàn)……………………………………………………021

第2章 機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)引理論基礎(chǔ)…………………………………027

2.1 機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)理論模型……………………………027

2.1.1 機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)基本架構(gòu)………………………027

2.1.2 相機(jī)成像模型…………………………………028

2.1.3 視覺(jué)測(cè)量模型………………………………032

2.2 視覺(jué)測(cè)量與位姿估計(jì)理論…034

2.2.1 三角測(cè)量理論………………………………034

2.2.2 位姿估計(jì)理論…………………………………038

2.3 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)基本理論……………………………………044

2.3.1 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型…044

2.3.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析………………………………048

2.3.3 Simulink與ADAMS聯(lián)合仿真…………052

參考文獻(xiàn)…………………………………………………055

第3章 機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定技術(shù)……………………………057

3.1 單相機(jī)內(nèi)部參數(shù)標(biāo)定……………………………………057

3.1.1 相機(jī)標(biāo)定方法概述………………………………057

3.1.2 基于平面靶標(biāo)的內(nèi)參標(biāo)定……………………059

3.1.3 方法驗(yàn)證…062

3.2 雙/多相機(jī)外部參數(shù)標(biāo)定………………………………064

3.2.1 基于坐標(biāo)變換的外參標(biāo)定…064

3.2.2 方法驗(yàn)證…065

3.3 變視軸視覺(jué)系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定…067

3.3.1 變視軸視覺(jué)成像模型…067

3.3.2 多誤差參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定…………………………070

3.3.3 方法驗(yàn)證……072

3.4 機(jī)器人手眼關(guān)系參數(shù)標(biāo)定………………………………074

3.4.1 兩步標(biāo)定法…074

3.4.2 輔助標(biāo)定法……………………………………077

3.4.3 方法驗(yàn)證……………………………………079

參考文獻(xiàn)…………………………………………………081

第4 章 基于單目視覺(jué)的機(jī)器人導(dǎo)引技術(shù)…………………………083

4.1 常用合作目標(biāo)………………………………………………083

4.2 目標(biāo)特征識(shí)別與提取…………………………………084

4.2.1 角點(diǎn)識(shí)別與檢測(cè)………………………………084

4.2.2 橢圓識(shí)別與檢測(cè)………………………………087

4.3 多視角圖像序列匹配…092

4.3.1 SIFT匹配…093

4.3.2 Root-SIFT匹配………………………098

4.3.3 ASIFT配準(zhǔn)…………………………………098

4.4 位姿估計(jì)與導(dǎo)引定位…099

4.4.1 三點(diǎn)位姿估計(jì)與定位方法……………………099

4.4.2 RPnP位姿估計(jì)與定位方法…………………103

4.4.3 算法對(duì)比實(shí)驗(yàn)…106

參考文獻(xiàn)……………………………………………………109