[发明专利]基于视觉伺服系统的机械臂动态模糊逼近器

摘要

本发明涉及一种基于视觉伺服系统的机械臂动态模糊逼近器。所述的视觉伺服机械臂系统由视觉伺服控制器、视觉模块、运动控制模块、驱动模块、机械臂模块、速度与位置采集模块和检测模块组成；上述视觉伺服控制器中的机械臂动态模糊逼近器用于逼近受随机扰动的机械臂未知动态，该逼近器包含模糊逼近器和自适应模块；所述的自适应模块通过在线调整模糊逼近器中的参数，使得模糊逼近器的输出与要逼近的机械臂系统之间的误差始终保持在有界的误差内，并随时间误差趋于零；在机械臂动态特性未知且受随机扰动的情况下，确保系统稳定性与提高图像平面上的轨迹跟踪精度。

主权项

基于视觉伺服系统的机械臂动态模糊逼近器，包括有视觉伺服控制器(1)、视觉模块(2)、运动控制模块(3)、驱动模块(4)、检测模块(5)、机械臂(6)、位置采集模块(7)与速度采集模块(8)组成；视觉伺服控制器(1)由控制信号发生单元(11)、自适应相机标定装置(12)、通信单元(13)、计算机运算单元(14)和机械臂动态模糊逼近器(15)组成；其特征在于，在机械臂动态未知且受随机干扰的情况下，视觉伺服控制器(1)必须保证控制系统的稳定性与图像平面上的跟踪精度；其特征在于：视觉伺服控制器(1)接收图像处理单元(23)得到的实际图像轨迹和期望的图像轨迹形成的误差信号、由位置采集模块(7)采集的位置信号、由速度采集模块(8)采集的速度信号传递到控制器变量存储器(16)，通过计算机运算单元(14)运算，由机械臂动态模糊逼近器(15)逼近机械臂未知且受干扰的动态，由视觉伺服控制器(1)中的通信单元(13)与视觉模块(2)中的通信单元(21)进行信息交换通过自适应相机标定装置(12)在线标定相机，由控制信号发生单元(11)给运动控制模块(3)发送控制信号；运动控制模块(3)调制PWM波于驱动模块(4)驱动电机传动机械臂(6)运动；由检测模块(5)检测驱动模块(4)中的电机电流、速度和位置信息，并反馈与运动控制模块(3)实现闭环控制；视觉模块(2)采集机械臂(6)末端特征点的图像坐标并反馈于视觉伺服控制器(1)的输入，在未知机械臂动态特性及受随机扰动的情况下依然保持良好的控制器性能。