內容簡介
《機器人無標定手眼協調》本書介紹機器人手眼關係無標定協調控制的研究成果，在總結已有工作的基礎上，著重探索針對動態目標任務的手眼反饋控制策略。
目錄
上篇 Kalman濾波方法
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 機器人手眼協調
1.2.1 手眼協調技術的歷史發展
1.2.2 手眼協調系統結構
1.3 無標定手眼協調及其控制方法
1.3.1 問題的提出
1.3.2 傳統的無標定方法
1.4 本篇的主要工作
第2章 基於圖像雅可比矩陣的無標定手眼協調
2.1 圖像雅可比矩陣模型
2.2 圖像雅可比矩陣的例子
2.3 套用圖像雅可比矩陣建立視覺反饋控制
2.4 基於圖像雅可比矩陣的手眼協調系統的性能分析
2.5 無標定環境下雅可比矩陣的辨識方法
第3章 基於Kalman濾波的雅可比矩陣線上辨識
3.1 圖像雅可比矩陣的動態辨識
3.2 Kalman濾波估計算法概述
3.3 圖像雅可比矩陣的線上Kalman濾波辨識
第4章 眼固定+眼在手上的無標定二維運動跟蹤
4.1 系統與任務描述
4.2 全局視覺的無標定手眼協調控制
4.2.1 固定攝像機觀察二維運動的圖像雅可比矩陣
4.2.2 固定眼圖像雅可比矩陣的線上Kalman估計
4.2.3 固定眼的視覺反饋控制
4.3 眼在手上無標定視覺伺服
4.3.1 手上攝像機的圖像雅可比矩陣
4.3.2 眼在手上圖像雅可比矩陣的估計
4.3.3 眼在手上的視覺反饋控制率
4.4 兩種反饋控制率的切換
4.5 二維運動跟蹤仿真
第5章 固定雙目無標定三維運動跟蹤
5.1 雙目視覺的圖像雅可比矩陣
5.2 圖像雅可比矩陣的線上Kalman.Bucv估計
5.3 基於圖像雅可比矩陣的反饋控制率
5.4 三維運動跟蹤仿真
第6章 機器人手眼協調實驗系統
6.1 系統整體結構
6.2 機器人本體
6.2.1 機器人本體控制器
6.2.2 機器人端控制程式
6.3 機器人視覺子系統
6.3.1 系統構成
6.3.2 圖像卡程式開發
6.3.3 彩色圖像處理
6.3.4 圖像預處理
6.3.5 圖像特徵與目標識別
6.4 通信子系統
6.4.1 子系統結構與功能
6.4.2 系統通信協定設計
6.4.3 模組的具體實現
第7章 無標定手眼協調運動跟蹤實驗
7.1 眼固定+眼在手上無標定二維運動跟蹤實驗
7.2 無標定三維運動跟蹤實驗
本篇小結
參考文獻
中篇 神經網路方法
第8章 緒論
8.1 視覺伺服系統分類
8.2 視覺處理
8.2.1 圖像特徵
8.2.2 視覺估計
8.2.3 圖像雅可比矩陣
8.3 視覺控制器
8.4 無標定手眼協調
8.5 本篇主要工作
第9章 基於神經網路的圖像雅可比矩陣估計方法
9.1 圖像雅可比矩陣方法原理
9.2 神經網路方法原理
9.3 圖像雅可比矩陣分析
9.4 改進的圖像雅可比矩陣方法
9.5 仿真結果
第10章 眼固定機器人平面視覺跟蹤
10.1 平面視覺跟蹤問題描述
10.2 視覺映射模型
10.3 控制策略
10.3.1 實時運動規劃
10.3.2 神經網路映射器
10.3.3 仿真結果
10.4 基於線上自學習的視覺跟蹤
10.4.1 小腦模型神經網路
10.4.2 仿真結果
第11章 眼固定機器人三維視黨跟蹤
11.1 基於立體視覺的3D視覺跟蹤
11.1.1 問題描述
11.1.2 基於融合方程的視覺跟蹤方法
11.1.3 視覺映射模型
11.1.4 控制策略
11.1.5 仿真結果
11.2 基於單攝像機的三維視覺跟蹤
11.2.1 問題描述
11.2.2 視覺映射模型
11.2.3 控制策略
11.2.4 仿真結果
第12章 眼在手上機器人平動視覺跟蹤
12.1 眼在手上無標定方法的現狀
12.2 機器人平面視覺跟蹤
12.2.1 問題描述
12.2.2 眼在手上機器人視覺跟蹤問題分析
12.2.3 視覺映射關係模型
12.2.4 控制策略
12.2.5 仿真結果
12.2.6 視覺定位問題
12.3 基於立體視覺的3一DOF無標定視覺跟蹤
12.3.1 視覺映射關係模型
12.3.2 控制策略
12.3.3 仿真結果
第13章 眼在手上機器人全自由度視覺跟蹤
13.1 全自由度視覺跟蹤問題描述
13.2 全自由度視覺跟蹤問題分析
13.3 視覺映射關係模型
13.4 控制策略
13.5 模糊神經網路
13.5.1 模糊系統與神經網路的比較
13.5.2 一種新的模糊神經網路
13.6 仿真結果
第14章 視覺跟蹤系統的性能分析與改進
14.1 動態視覺控制與運動視覺控制
14.2 眼固定構型
14.2.1 系統離散域模型
14.2.2 跟蹤誤差分析
14.2.3 控制系統穩定性
14.2.4 速度前饋控制器
14.3 眼在手上構型平面視覺跟蹤
14.3.1 系統離散域模型
14.3.2 跟蹤誤差分析
14.3.3 控制系統穩定性
14.3.4 加速度前饋控制器
14.4 眼固定構型與眼在手上構型的比較
第15章 實驗研究
15.1 系統結構
15.1.1 機器人及其控制器
15.1.2 CCD攝像機
15.1.3 圖像採集卡
15.2 實驗設計
15.3 實驗步驟
15.4 實驗結果
本篇小結
參考文獻
下篇 擴張狀態觀測器方法
第16章 緒論
16.1 引言
16.2 本篇主要工作
第17章 基於擴張狀態觀測的控制器理論及參數調整
17.1 擴張狀態觀測器
17.2 傳統PID控制器結構分析
17.3 自抗擾控制器
17.3.1 非線性跟蹤微分器
17.3.2 非線性狀態誤差反饋控制律(NLSEF)
17.3.3 自抗擾控制器(ADRC)實現形式
17.3.4 自抗擾控制器適用對象
17.4 自抗擾控制器的參數調整
第18章 手眼協調系統建模及ADRC控制器設計
18.1 系統建模
18.1.1 攝像機模型
18.1.2 攝像機參數
18.2 系統模型
18.3 控制器設計
第19章 系統仿真研究
19.1 全局固定攝像頭無標定二維運動跟蹤
19.2 眼固定與眼在手上相結合的無標定二維運動跟蹤
19.3 固定雙目無標定三維運動跟蹤
第20章 手眼協調控制器的穩定性分析
20.1 全局固定單眼構型情況下控制器形式
20.2 一階跟蹤微分器的收斂性分析
20.3 二階擴張狀態觀測器的收斂性分析
20.4 整個控制器的收斂性能分析
第21章 無標定機器人手眼協調實驗研究
21.1 機器人手眼協調實驗系統描述
21.1.1 機器人子系統
21.1.2 機器人視覺子系統
21.2 單眼固定無標定二維運動跟蹤試驗
21.3 眼固定與眼在手上相結合的無標定二維手眼協調實驗
21.4 無標定三維手眼協調實驗
第22章 自抗擾控制器和雅可比矩陣線上辨識聯合控制的手眼協調研究
22.1 控制思想描述
22.2 控制器設計
22.3 仿真研究
22.4 二維跟蹤實驗
本篇小結
參考文獻
