機器人視覺伺服系統(tǒng)是機器人領域中的重要研究方向，起源于80年代初，隨著計算機技術、圖像處理技術、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，在盡量短的時間內給出反饋信號，構成機器人的位置閉環(huán)控制，實現對機器人的控制。正是由于系統(tǒng)以實現某種控制為目的，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。
2 . 系統(tǒng)工作原理及硬件構成
基于圖像的視覺伺服直接計算圖像誤差，產生控制信號，并變換到機器人運動空間，驅動機械手，完成伺服任務。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。
實時圖像處理設計的難點是如何在有限的時間內完成對大量圖像數據的處理。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，其結構如圖1所示。
圖1 基于DSP的圖像反饋機器人視覺伺服結構圖
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
