BUG622-28-54-E-000 控制模块

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3.1　基于位置的视觉伺服控制结构　　

　　在基于位置的控制系统中，输入量以三维笛卡尔坐标表示（又称3D伺服控制），多数基于位置的视觉伺服系统采用一具有5～6个自由度的机械臂作为摄像机的运动载体。系统的视觉反馈环首先从图像中提取图像特征，然后利用图像特征与目标的几何模型、摄像机模型来估计目标与摄像机的相对位置；目标与摄像机相对位置的估计值与其期望值相比较后，产生的位置误差量送入笛卡尔坐标控制模块。根据是否采用关节控制闭环，基于位置的视觉伺服系统分为动态观察—移动系统和直接视觉伺服两类。

　　需要指出的是，在机器人手—眼系统中，摄像头与目标的相对位置是通过机械手末端坐标与固定坐标系的关系矩阵T（T已知）间接获得。如果T存在误差，则机械手末端的位置估计也将有误差，且此误差不能被系统观察到，所以在某些情况下（如机器人抓取或跟踪物体时），系统可能会操作失败。但若使系统在检测目标的同时，也检测机械手的末端位置，则上述误差将得到修正。只能观察目标的手—眼系统称为末端开环系统，而能同时观察目标和机械手末端位置的手—眼系统称为末端闭环系统。