机器人视觉伺服控制：轨迹规划与C空间约束

该资源是一篇关于机器人视觉伺服轨迹规划方法的研究论文，主要探讨了机器人在视觉伺服控制下的轨迹规划问题。作者为王宏杰，导师为林良明，研究在2002年完成，属于上海交通大学精密仪器及机械专业的博士学位论文。 正文: 这篇论文集中研究了机器人视觉伺服控制，这是一个将视觉传感器数据用于精确控制机器人运动的技术。视觉伺服控制的核心在于通过图像处理和理解来指导机器人的行动，使其能够识别和适应复杂的环境。论文指出，虽然当前的机器人视觉系统尚未达到完全智能化，但这一领域的研究对于提升机器人智能性和拓宽其应用领域具有重要意义。 在具体研究内容上，论文首先构建了一个基于TCP/IP网络通信的工业级机器人视觉伺服控制系统实验平台，解决了传统视觉系统稳定性和实用性的问题。这一平台采用了成熟的ABB工业机器人，并实现了计算机与图像采集卡之间的实时编程，确保了数据传输的高效性。 其次，论文探讨了基于位置的机器人视觉伺服控制算法，提出了一种新的控制策略。通过三维构件模型的视觉伺服跟踪实验，验证了算法在位置跟踪和姿态跟踪方面的准确性和效能。这表明机器人可以利用视觉信息实时调整其运动路径，以精确追踪目标物体的位置和姿态。 此外，论文还深入研究了机器人配置空间（C空间）中的排斥势能场约束。这种排斥势能场有助于机器人避开障碍物，确保安全移动。论文通过数学公式（如6-26至6-30）详细描述了这种力场的计算方法，为机器人在C空间中的轨迹规划提供了理论基础。 最后，论文还涉及到了人工势能场法在机器人视觉伺服轨迹规划中的应用，这种方法利用模拟物理场的概念来规划机器人的运动轨迹，使得机器人能够在满足安全约束的情况下自主规划路径。 这篇论文对机器人视觉伺服控制方法的多个关键方面进行了深入研究，包括系统构建、控制算法设计以及轨迹规划策略，为机器人智能自主执行复杂任务提供了理论和技术支持。