機器人視覺伺服系統(tǒng)是機器人領(lǐng)域中的重要研究方向，起源于80年代初，隨著計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)、控制理論的發(fā)展，取得了很大進步，有一些系統(tǒng)已投入使用。視覺伺服跟通常所說的機器視覺有所不同，視覺伺服是利用機器視覺的原理，進行圖像的自動獲取分析，從直接得到的圖像處理反饋信息中，快速進行圖像處理，在盡量短的時間內(nèi)給出反饋信號，構(gòu)成機器人的位置閉環(huán)控制，實現(xiàn)對機器人的控制。正是由于系統(tǒng)以實現(xiàn)某種控制為目的，所以視覺伺服系統(tǒng)中的圖像處理過程必須快速準確。本文主要針對機器人視覺伺服系統(tǒng)要求快速準確的特點，為滿足項目研究的需要，討論研究了基于DSP的圖像反饋機器人視覺伺服技術(shù)。
2 . 系統(tǒng)工作原理及硬件構(gòu)成
基于圖像的視覺伺服直接計算圖像誤差，產(chǎn)生控制信號，并變換到機器人運動空間，驅(qū)動機械手，完成伺服任務(wù)。該方法對標定誤差和空間模型誤差不敏感。
對于機器人視覺伺服系統(tǒng),實時性問題一直是一個難以解決的重要問題。圖像采集速度較低以及圖像處理需要較長時間會給系統(tǒng)帶來明顯的時滯;此外視覺信息的引入也明顯增大了系統(tǒng)的計算量。而圖像處理速度是影響視覺伺服系統(tǒng)實時性的主要瓶頸之一。
實時圖像處理設(shè)計的難點是如何在有限的時間內(nèi)完成對大量圖像數(shù)據(jù)的處理。從人的視覺理論分析，只有圖像處理系統(tǒng)的處理速度達每秒25幀以上時才能達到實時的效果，即要求實時圖像處理系統(tǒng)必須在40ms內(nèi)完成對一幀l圖像的運算處理，才能保證圖像的實時性。為了達到該處理速度，我們采用了基于DSP的圖像視覺伺服方式，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 基于DSP的圖像反饋機器人視覺伺服結(jié)構(gòu)圖
2.1 WTC6201PA板簡介
本文選用了聞亭公司的WTC6201PA板，其板上硬件組成如圖2所示。
圖2 WTC6201PA板硬件組成
