机器人视觉伺服控制：摄像机轨迹与C空间表达

"这篇博士学位论文探讨了机器人视觉伺服控制方法及其在实际应用中的挑战。作者王宏杰在林良明教授指导下，针对机器人视觉伺服控制进行了深入研究，旨在使机器人能够理解和适应复杂环境，实现智能自主的任务执行。论文关注的核心包括视觉伺服控制系统的构建、图像特征选择以及人工势能场法在轨迹规划中的应用。 在机器人视觉伺服控制系统的构建方面，论文建立了一个基于ABB工业机器人的实验平台，采用TCP/IP网络通信机制，解决了传统视觉系统稳定性差、实用性不足的问题。研究内容涵盖了机器人与计算机间的网络通信、图像采集的实时编程以及控制软件设计。 对于基于位置的视觉伺服控制算法，论文提出了一种在机器人视觉系统上的实现方法，并通过三维构件模型的跟踪实验验证了算法的性能。实验结果证明，该算法在位置跟踪和姿态跟踪方面表现准确有效，适用于结构化环境中的目标物体定位和姿态控制。 此外，论文还探讨了将机器人任务空间的轨迹映射到C空间（配置空间）的方法，以解决奇异性问题。通过这种方式，可以规划6自由度工业机器人的运动轨迹，其中C空间轨迹由向量参数表示，并与摄像机的运动速度相关联。这一部分涉及到机器人结构的雅可比矩阵和摄像机雅可比矩阵，用于描述机器人位姿参数与摄像机运动之间的关系。 这篇论文为机器人视觉伺服控制提供了理论基础和实验验证，为未来智能机器人系统的发展和实际应用提供了重要的参考。" 这篇论文详细阐述了机器人视觉伺服控制的重要概念和技术，包括图像空间中摄像机轨迹的计算，机器人C空间中摄像机轨迹的表达，以及基于人工势能场的轨迹规划策略。这些知识点对于理解机器人视觉伺服控制的原理和实践具有深远的意义。