人工智能学院举办“机器人视觉伺服控制”科学前沿讲座

  • 文/俞文浩 图/刘牧潇
  • 创建时间: 2022-10-14
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  10月11日上午,中国科学院大学人工智能学院有幸邀请到了中国科学院自动化研究所研究员,博士生导师,中国自动化学会智能制造系统专业委员会第一届专委会主任委员,中国人工智能学会智能机器人专业委员会委员徐德老师在雁栖湖校区教一楼208教室为同学们带来科学前沿讲座——《机器人视觉伺服控制》。

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  随着制造业的智能化与自动化的趋势发展,工业机器人已经在生产中起到了越来越重要的作用。其中机器人视觉以其信息量大、信息完整成为最重要的机器人感知功能。机器人视觉伺服系统是机器视觉和机器人控制的有机结合,是一个非线性、强耦合的复杂系统,随着计算机信息处理速度的提高和有关理论的日益完善,视觉伺服已具备实际应用的技术条件,相关的技术问题也成为当前研究的热点。

  讲座首先介绍了机器人视觉伺服的研究进展,给出了视觉伺服的定义,介绍了视觉伺服系统的分类,分别说明了基于位置的视觉伺服、基于图像的视觉伺服和混合视觉伺服,让同学们对视觉伺服的概念有了一个大致的了解。接着,简要介绍了视觉信息与运动之间的映射关系,包括交互矩阵、单应性矩阵以及基本矩阵,讨论了映射关系的获取方法。

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  然后,徐德老师从视觉信息与运动之间映射关系的角度出发,着重介绍了机器人单目视觉伺服的研究现状,给出了采用不同映射关系时的误差表征与控制律设计方法。误差表征方法包括图像特征、轴角特征、单应性矩阵特征等。视觉伺服方法包括:基于点特征交互矩阵的传统视觉伺服方法,基于点特征的分离式视觉伺服方法等,并简要讨论了影响视觉伺服的若干关键因素,包括相机选型、常用特征与误差表征、深度估计、位姿耦合、目标保持、标定等。

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  最后,徐老师给大家分享了机器人视觉伺服系统的部分应用实例,如农业领域中,机器人对果实的定位与跟踪,航空航天领域中,航空插入头的自动对准和插入等,并对视觉伺服的发展进行了展望,激发了同学们对机器人的兴趣,拓宽了大家的视野,为以后的具体研究工作提供了指导方向。

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  更多专家信息:

  徐德,中国科学院自动化研究所研究员,博士生导师。主要从事机器人视觉测量与控制、显微视觉测量、微装配、机器人操作技能学习等专业领域的研究工作。分别在1985年和1990年于山东工业大学获学士、硕士学位,2001年于浙江大学获博士学位。中国自动化学会智能制造系统专业委员会第一届专委会主任委员,中国人工智能学会智能机器人专业委员会委员,IEEE Senior Member,中国电子学会高级会员。自动化学报编委。主持与参加国家“863”、国家自然科学基金等课题20余项。获得省部级奖励5项,撰写著作5部,获得国家发明专利50余项,发表期刊论文100余篇。