一種視覺伺服機械臂系統的自適應死區逆模型發生裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種視覺伺服機械臂系統的自適應死區逆模型發生裝置。所述的視覺伺服機械臂系統由視覺伺服控制器、視覺模塊、運動控制模塊、驅動模塊、六自由度機械臂、力矩反饋模塊、速度與位置采集模塊、和檢測模塊組成；上述視覺伺服控制器中的自適應死區逆模型發生裝置用于消除死區非線性約束，該裝置包含：死區逆模型模塊、自適應模塊、運算控制模塊；死區逆模型模塊用于構建平滑的死區非線性逆模型；自適應模塊采用自適應律來在線調整預估的死區參數，再傳送到死區逆模型模塊中改變逆模型的參數；通過上述模塊之間的信號通信，在視覺伺服機械臂內部形成一個閉環控制系統。本發明有效地消除死區非線性約束的影響，達到較高的圖像跟蹤精度。
【專利說明】一種視覺伺服機械臂系統的自適應死區逆模型發生裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種視覺伺服機械臂系統的自適應死區逆模型發生裝置，屬于視覺伺 服機械臂系統在輸入信號上的改造技術。

【背景技術】
[0002] 機器人的研宄開始于20世紀中葉，它伴隨著自動化和計算機技術的發展以及原 子能的開發利用而發展起來。機器人一直處于從簡單到復雜，從單一到多樣，從低級到高級 的不斷發展過程中，隨著電子器件技術的發展，計算機的計算處理能力得到極大的提高與 各種各樣的傳感器應用在機器人系統上，大多數機器人工作環境是預先設定好的，所以一 旦工作環境發生任何變化，就需要重新設定機器人系統。這樣一來便大大地限制了工業機 器人的應用范圍。為了改變這種情況，使機器人適應各種變化的環境，人們將各種外部傳感 器如觸覺、距離、力覺和視覺傳感器應用到機器人控制系統中，為了給機器人提供廣泛豐富 的信息而無需對環境進行接觸式測量，進而使機器人具有更廣的適用范圍及更高的性能， 人們為機器人引入視覺傳感器。在機械臂的視覺伺服系統研宄之中，機器人的視覺傳感器 與執行器之間的智能控制策略具有廣泛的應用前景，并已經成為一個研宄熱點。所謂視覺 伺服，就是將視覺傳感器所得到的目標位置信息作為反饋，從而構造位置閉環的機器人控 制系統P。。視覺伺服通過自動獲取和分析目標圖像來控制機器人運動。總之，視覺伺服就 是利用機器視覺的原理，對圖像反饋信息進行快速處理，并根據處理得到的信息快速給出 位置控制信號，構成位置閉環的機器人控制。
[0003] 20世紀70年代初，人們開始將計算機視覺與機器人伺服技術結合起來。Shirai 和Inoue是最早將視覺應用于機器人系統的學者。他們采用的視覺伺服方式是通過視覺系 統采集到的圖像信息來計算估計目標的位置，這是一種靜態的視覺控制方式。視覺與機器 人系統的連接是開環的，所以機器人的定位精度與視覺系統精度以及機器人精度有關。其 中，視覺系統精度主要受視覺標定誤差和分辨率的影響。而機器人精度主要與關節位置傳 感器精度、機器人逆運動
[0004] 學模型精度、關節控制算法、齒隙和機器人柔性等因素有關。按照反饋信息的不 同，視覺伺服主要分為基于圖像的視覺伺服和基于位置的視覺伺服兩類。基于圖像的視覺 伺服直接以圖像計算誤差，傳給視覺控制器來規劃機器人的運動。這種方法不需要計算目 標的位置，對機器人的位姿不敏感，但是控制器的設計難度比較大。基于位置的視覺伺服根 據圖像和機器人自身的位姿來計算目標的位置，視覺控制器根據目標位置來規劃機器人的 運動。這種方法的優點是反饋到視覺控制器的信號是位置信號，而內環控制器需要的也是 位置信號，因此視覺控制器的設計實現都相對容易。但該方法需要計算圖像的三維信息，獲 取目標的空間坐標，同時，目標的位置依賴于機器人和攝像機的位姿，對機器人和攝像機的 標定誤差比較敏感。
[0005] 但目前的關鍵問題是：第一，普遍的帶視覺伺服機械臂系統都需要對相機進行標 定，然而相機標定是一件繁瑣且效率低下的工作，盡管已經有不少的方法被用于視覺系統 的標定，但是相機標定的成本依然很高。對攝像機的外部參數和內部參數進行求取的過程 即為攝像機的標定。視覺系統的工作原理就是從攝像機獲取二維圖像信息出發，計算出三 維環境中物體的形狀、位置等幾何信息，并由此重新構建三維物體。二維圖像上每一點的位 置與三維空間中該物體表面相應點的幾何位置相關。這種相互關系決定于攝像機成像幾何 模型，幾何模型的參數又稱為攝像機參數，主要包括外參數和內參數。其中外參數是指攝 像機坐標系在參考坐標系中的表示，內參數則主要包括成像平面坐標到圖像坐標的放大系 數、光軸中心點的圖像坐標、鏡頭畸變系數等。攝像機標定提供了專業攝像機與非測量攝像 機之間的聯系。而所謂非測量攝像機是指其內部參數完全未知，部分未知或者原則上不確 定的這樣一類攝像機。攝像機標定就是通過標定實驗獲得攝像機的內、外參數；第二，由于 齒輪難以完全緊湊咬合以及機械隨使用時間和次數的損耗，在機械臂系統的力矩輸入會存 在各種各樣的非線性因素，不僅會大大影響控制的效果更會導致伺服系統不穩定，其中比 較常見的就是輸入死區非線性約束。在驅動器為電機提供輸入力矩時，存在的死區非線性 表現為齒輪咬合出現重疊，當一定范圍內力矩可以準確的施加在電機上，但是當力矩超出 死區閥值時，表現為輸施加到電機上的力矩呈現閥值特性，保持死區的輸入最大值，使控制 性能劇烈下降甚至會導致不穩定。


【發明內容】

[0006] 本發明的目的在于考慮上述的視覺伺服機械臂控制系統在輸入信號上受死區非 線性約束影響而提出的一種視覺伺服機械臂系統的自適應死區逆模型發生裝置。
[0007] 本發明的技術方案是：視覺伺服機械臂系統的自適應死區逆模型發生裝置，包括 有視覺伺服控制器（1)、視覺模塊（2)、運動控制模塊（3)、驅動模塊（4)、六自由度機械臂 (5)、力矩反饋模塊￠)、速度（7)與位置采集模塊（8)、和檢測模塊（9)組成；視覺伺服控制 器⑴由計算機控制單元（15)、控制信號發生單元（11)、自適應死區逆模型發生裝置（12)、 自適應相機標定裝置（13)，通信單元（14)組成；其特征在于，視覺伺服控制器（1)接收圖 像處理單元（23)得到的實際圖像軌跡和期望的圖像軌跡形成的誤差信號、由位置采集模 塊（7)采集的位置信號、由速度采集模塊（8)采集的速度信號、由力矩反饋模塊（6)采集的 力矩信號，通過計算機運算控制單元（15)運算，由伺服視覺控制器（1)與視覺模塊（2)之 間的通信單元（14) (21)進行信息交換通過自適應相機標定裝置（13)在線標定相機，由自 適應死區逆模型發生裝置（12)構建死區逆并作用于控制信號，由控制信號發生單元（11) 給控制模塊（3)發送控制信號；運動控制模塊（3)調制PWM波于驅動模塊（4)驅動電機傳動 機械臂（5)運動；由檢測模塊（9)檢測驅動模塊（4)中的電機電流、速度和位置信息，并反 饋與運動控制模塊（3)實現閉環控制；視覺模塊（2)采集機械臂（5)末端特征點的圖像坐 標并反饋于控制器（1)的輸入，形成帶死區非線性約束的視覺伺服控制系統的閉環控制。
[0008] 上述的自適應死區逆模型發生裝置（12)，包含自適應模塊（121)、死區逆模型模 塊（122)、運算控制模塊（123);自適應模塊（121)包含自適應律存儲器（1211)、死區參數 調整值存儲器（1212)、死區參數初始值存儲值（1213);死區逆模型模塊（122)包含參數存 儲值（1221)、功率放大器（1222)、壓電驅動（1223)、閥值電路（1224)、發生電路（1225);運 算控制模塊（123)包含運算存儲器（1231) (1234)、積分模塊（1232)、乘除運算模塊（1233)、 加減運算模塊（1234)。
[0009] 上述的自適應死區逆模型發生裝置（12)中，死區逆模型模塊（122)的參數存儲 器（1221)接受由通信單元（14)、運算存儲器（1231)傳輸的數據，得到死區逆模型的預估 參數向量>進而調控功率放大電路（1222)施加于驗電驅動（1223)的電壓值，閥值電路 (1224)利用電壓信號給發生電路（1225)進行開關控制，最后發生電路將死區逆模型模塊 (122)產生的用于消除死區非線性影響的控制信號發送到控制信號發生單元（11)中；同時 死區參數調整值存儲器（1212)與參數存儲器（1221)進行相機預估參數以及死區信息交 換。
[0010] 上述的自適應死區逆模型發生裝置（12)中，自適應模塊（121)中的自適應律存儲 器（1211)存儲了自適應律的編程代碼，用數學形式可以表達為：
[0011] ^j = -ApiWjSllj
[0012] 其中&為死區逆模型的預估參數向量&的導數，Λ&為正定對稱矩陣，&為死區 結構參數預估值，\ =々-4為關節速度誤差，么為與視覺系統相關的域參考角速度，纟為角 速度；前述的參數為由參數存儲器（1221)通過死區參數調整值存儲器（1212)傳遞到自適 應律存儲器（1211)中；在系統運行初期，由死區參數初始值存儲器（1213)將初始信息傳遞 到運算存儲器（1234)中；在系統運行后，由自適應律存儲器（1211)和死區參數調整值存儲 器（1212)將要進行計算的數據傳遞到運算存儲器（1234)中。
[0013] 上述的自適應死區逆模型發生裝置（12)中，運算控制模塊中的運算存儲器 (1234)將接受到的數據同時由積分模塊（1232)、微分模塊（1232)、乘除運算模塊（1233)和 加減模塊（1233)進行微積分、乘除加減運算，然后將計算后的數據存入運算存儲器（1231) 中，再傳遞與參數存儲器（1221)中。
[0014] 上述的自適應死區逆模型發生裝置（12)需要通過總線與通信單元（14)和自適應 相機標定裝置（13)相連，自適應律存儲器（1211)中的參數變量值為視覺模塊（2)傳遞到 控制器的數據以及位置采集模塊（8)、速度采集模塊（7)中采集的位置信號與速度信號，死 區逆模型模塊（122)中的參數存儲器（1211)也存儲力矩反饋模塊（6)傳遞的信號；由死區 逆模型（122)產生消除死區非線性影響的力矩發生信號。
[0015] 上述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統中，視覺伺服控制器（1)與視覺 模塊（2)通過通信單元（14) (21)通信，自適應相機標定裝置（13)在線預估視覺模塊（2) 的模型參數，建立一個非標定的獨立深度視覺模型，并把相機單元（24)拍攝的圖像通過圖 像處理單元（23)與運算控制單元（22)進行實時處理得到特征點的實際圖像軌跡。
[0016] 上述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統中，視覺伺服控制器（1)接收由 輸入圖像軌跡信號以及由視覺系統經圖像處理后得到的實際圖像軌跡信號形成的圖像誤 差，接收位置采集模塊（8)和速度采集模塊（7)得到的機械臂關節角度、關節速度、末端位 置，接收由力矩反饋模塊（6)采集的力矩經過死區非線性模塊后的力矩變化，實現對機械 臂的位置信息的采集，量化機械臂的運動軌跡，并把期望的機械臂位置信息直接傳入到運 動控制模塊。
[0017] 上述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統中，運動控制模塊（3)采用DSP 控制器實現三閉環控制和PWM控制；所述三閉環控制的最外環為由位置控制（31)實現的位 置控制環，中間一環為由速度控制（32)實現的速度控制環，最內環為由電流控制（33)實現 的電流控制環，所述DSP控制器與控制信號發生單元通信。
[0018] 上述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統中，驅動模塊（4)接受PWM控制 (34)發送的PWM調制信號，驅動器（41)驅動帶死區約束的電機（42) (43)，電力拖動傳動裝 置（44)并由此拖動六自由度機械臂（5)運動。
[0019] 上述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統中，力矩反饋模塊（6)采集驅動 器（41)的施加于電機上未經過死區約束的力矩和經過死區約束后的電機轉速，實現死區 約束對視覺伺服控制器（1)的反饋。
[0020] 上述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統中，檢測模塊（9)實現檢測并 提供三閉環控制的閉環反饋信號，包含QEP電路（91)和頻率測量電路（92)、光電編碼器 (93)、A/D轉換器（94)、電流傳感器（95);電機轉軸上的光電編碼器（93)輸出的脈沖信號 傳輸給QEP電路（91)和頻率測量電路（92)，脈沖信號經QEP電路（91)處理得到位置反饋 信號，并傳送給運動控制模塊（3)中的位置控制環（31)，脈沖信號經頻率測量電路處理，得 到速度反饋信號，并傳送給運動控制模塊（3)中的速度控制模塊（32)，電流傳感器（95)檢 測電機繞組電流，并通過A/D轉換器（94)得到其數字電流信號，再將其傳送給運動控制模 塊（3)中的電流控制環（33)。
[0021] 上述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統中，六自由度機械臂（5)在末端 標記多個可以由相機單元（24)拍攝、圖像處理單元（23)檢測到的特征點，該特征點的圖像 坐標由視覺模塊⑵得到。
[0022] 本發明采用手眼分離的視覺伺服機械臂結構，即相機安裝在便于觀察機械臂末端 特征點的固定位置，通過拍照將圖像傳遞到圖像處理單元提取出特征點的圖像軌跡。另外 充分考慮到相機標定的問題，通過自適應相機標定裝置在線預估視覺模型，減少了標定相 機產生的繁復工作量。同時本發明也充分考慮到機械臂系統在在面臨失去非線性約束輸入 的情況下，利用自適應死區逆模型發生裝置消除死區非線性約束，采取的自適應律可以有 效建立對應的死區逆模型。實驗證明這種方法達到了很好的效果，本發明是一種性能優良， 易于在計算機系統上搭建的的自適應死區逆模型發生裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統總體框圖
[0024] 圖2自適應死區逆模型發生裝置原理框圖
[0025] 圖3手眼分離視覺伺服物理結構示意圖
[0026] 圖4構建的逆死區模型以及輸入力矩通過的死區非線性示意圖
[0027] 圖5未采用自適應死區逆模型發生裝置跟蹤軌跡示意圖
[0028] 圖6采用自適應死區逆模型發生裝置跟蹤軌跡示意圖
[0029] 圖7視覺伺服機械臂控制系統的控制框圖

【具體實施方式】
[0030] 本發明涉及一種視覺伺服機械臂控制系統的死區逆模型發生裝置，利用設計的自 適應律來在線預估死區非線性約束模型的參數，再構建相對應的死區逆模型，能有效消除 輸入信號受約束下視覺伺服控制器控制機械臂使其末端特征點在圖像平面上漸進跟蹤期 望的圖像軌跡，達到較高的圖像跟蹤精度。下面結合附圖和具體實例對本發明所設計的視 覺伺服機械臂控制系統的死區逆模型發生裝置進行詳細的說明。
[0031] 圖1為帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統總體框圖。在圖1中設計視覺伺 服控制器的目的是：在相機未標定以及機械臂輸入力矩受愛去非線性約束的情況下，控制 機械臂的運動使機械臂末端上的特征點在圖像平面上的投影能夠跟蹤跟蹤給定的期望圖 像軌跡。控制器視覺伺服控制器接收圖像處理單元得到的實際圖像軌跡和期望的圖像軌跡 形成的誤差信號、由位置采集模塊采集的位置信號、由速度采集模塊采集的速度信號、由力 矩反饋模塊采集的力矩信號，通過計算機運算控制單元運算，由伺服視覺控制器與視覺模 塊之間的通信單元進行信息交換通過自適應相機標定裝置在線標定相機，由自適應死區逆 模型發生裝置構建死區逆并作用于控制信號，由控制信號發生單元給控制模塊發送控制信 號；運動控制模塊調制PWM波于驅動模塊驅動電機傳動機械臂運動；由檢測模塊檢測驅動 模塊中的電機電流、速度和位置信息，并反饋與運動控制模塊實現閉環控制；視覺模塊采集 機械臂末端特征點的圖像坐標并反饋于控制器的輸入，形成帶死區非線性約束的視覺伺服 控制系統的閉環控制，控制器可以根據圖像反饋，速度反饋及時調整控制器輸出提供最佳 的圖像跟蹤性能。
[0032] 圖7為視覺伺服機械臂控制系統的控制框圖，該控制框圖就是圖一的原理裝置圖 在控制上的體現。
[0033] 圖2為自適應死區逆模型發生裝置原理框圖。可以從圖1中得到圖2為視覺伺服 控制器的一部分，該裝置的作用是構建一個可以在線調整的死區逆模型消除輸入非線性的 影響，最大限度的還原設計的輸入力矩。死區逆模型模塊根據得到的預估參數向量A構建 死區逆模型，自適應模塊將設計好的自適應律傳遞到運算控制模塊中進行計算，根據自適 應律：

【權利要求】
1. 一種視覺伺服機械臂系統的自適應死區逆模型發生裝置，包括有視覺伺服控制器 (1)、視覺模塊（2)、運動控制模塊（3)、驅動模塊（4)、六自由度機械臂（5)、力矩反饋模塊 (6)、速度（7)與位置采集模塊（8)、和檢測模塊（9)組成；視覺伺服控制器（1)由計算機控 制單元（15)、控制信號發生單元（11)、自適應死區逆模型發生裝置（12)、自適應相機標定 裝置（13)，通信單元（14)組成；其特征在于，視覺伺服控制器（1)接收圖像處理單元（23) 得到的實際圖像軌跡和期望的圖像軌跡形成的誤差信號、由位置采集模塊（7)采集的位置 信號、由速度采集模塊（8)采集的速度信號、由力矩反饋模塊（6)采集的力矩信號，通過計 算機運算控制單元（15)運算，由伺服視覺控制器（1)與視覺模塊（2)之間的通信單元（14) (21)進行信息交換通過自適應相機標定裝置（13)在線標定相機，由自適應死區逆模型發 生裝置（12)構建死區逆并作用于控制信號，由控制信號發生單元（11)給控制模塊（3)發 送控制信號；運動控制模塊（3)調制PWM波于驅動模塊（4)驅動電機傳動機械臂（5)運動； 由檢測模塊（9)檢測驅動模塊（4)中的電機電流、速度和位置信息，并反饋與運動控制模塊 (3)實現閉環控制；視覺模塊（2)采集機械臂（5)末端特征點的圖像坐標并反饋于控制器 (1)的輸入，形成帶死區非線性約束的視覺伺服控制系統的閉環控制。
2. 根據權利要求1所述的自適應死區逆模型發生裝置（12)，其特征在于，裝置包含自 適應模塊（121)、死區逆模型模塊（122)、運算控制模塊（123);自適應模塊（121)包含自適 應律存儲器（1211)、死區參數調整值存儲器（1212)、死區參數初始值存儲值（1213);死區 逆模型模塊（122)包含參數存儲值（1221)、功率放大器（1222)、壓電驅動（1223)、閥值電 路（1224)、發生電路（1225);運算控制模塊（123)包含運算存儲器（1231) (1234)、積分模 塊（1232)、乘除運算模塊（1233)、加減運算模塊（1234)。
3. 根據權利要求1所述的自適應死區逆模型發生裝置（12)，其特征在于死區逆模型模 塊（122)的參數存儲器（1221)接受由通信單元（14)、運算存儲器（1231)傳輸的數據，得到 死區逆模型的預估參數向量^^進而調控功率放大電路（1222)施加于驗電驅動（1223)的 電壓值，閥值電路（1224)利用電壓信號給發生電路（1225)進行開關控制，最后發生電路將 死區逆模型模塊（122)產生的用于消除死區非線性影響的控制信號發送到控制信號發生 單元（11)中；同時死區參數調整值存儲器（1212)與參數存儲器（1221)進行相機預估參數 以及死區信息交換。
4. 根據權利要求1所述的自適應死區逆模型發生裝置（12)，其特征在于自適應模塊 (121)中的自適應律存儲器（1211)存儲了自適應律的編程代碼，用數學形式可以表達為：
其中&為死區逆模型的預估參數向量&的導數，為正定對稱矩陣，&為死區結構參 數預估值，
為關節速度誤差，A為與視覺系統相關的域參考角速度，^為角速度； 前述的參數為由參數存儲器（1221)通過死區參數調整值存儲器（1212)傳遞到自適應律存 儲器（1211)中；在系統運行初期，由死區參數初始值存儲器（1213)將初始信息傳遞到運 算存儲器（1234)中；在系統運行后，由自適應律存儲器（1211)和死區參數調整值存儲器 (1212)將要進行計算的數據傳遞到運算存儲器（1234)中。
5. 根據權利要求1所述的自適應死區逆模型發生裝置（12)，其特征在于運算控制模塊 中的運算存儲器（1234)將接受到的數據同時由積分模塊（1232)、微分模塊（1232)、乘除運 算模塊（1233)和加減模塊（1233)進行微積分、乘除加減運算，然后將計算后的數據存入運 算存儲器（1231)中，再傳遞與參數存儲器（1221)中。
6. 根據權利要求1所述的自適應死區逆模型發生裝置（12)，其特征在于在視覺伺服控 制器（1)中，自適應死區逆模型發生裝置（12)需要通過總線與通信單元（14)和自適應相 機標定裝置（13)相連，從權利要求4中可得只，自適應律存儲器（1211)中的參數變量值為 視覺模塊（2)傳遞到控制器的數據以及位置采集模塊（8)、速度采集模塊（7)中采集的位置 信號與速度信號，死區逆模型模塊（122)中的參數存儲器（1211)也存儲力矩反饋模塊（6) 傳遞的信號；由死區逆模型（122)產生消除死區非線性影響的力矩發生信號。
7. 根據權利要求1所述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統，其特征在于上述 視覺伺服控制器（1)與視覺模塊（2)通過通信單元（14) (21)通信，自適應相機標定裝置 (13)在線預估視覺模塊（2)的模型參數，建立一個非標定的獨立深度視覺模型，并把相機 單元（24)拍攝的圖像通過圖像處理單元（23)與運算控制單元（22)進行實時處理得到特 征點的實際圖像軌跡。
8. 根據權利要求1所述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統，其特征在于上述 視覺伺服控制器（1)接收由輸入圖像軌跡信號以及由視覺系統經圖像處理后得到的實際 圖像軌跡信號形成的圖像誤差，接收位置采集模塊（8)和速度采集模塊（7)得到的機械臂 關節角度、關節速度、末端位置，接收由力矩反饋模塊（6)采集的力矩經過死區非線性模塊 后的力矩變化，實現對機械臂的位置信息的采集，量化機械臂的運動軌跡，并把期望的機械 臂位置信息直接傳入到運動控制模塊。
9. 根據權利要求1所述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統，其特征在于上述 運動控制模塊（3)采用DSP控制器實現三閉環控制和PWM控制；所述三閉環控制的最外環 為由位置控制（31)實現的位置控制環，中間一環為由速度控制（32)實現的速度控制環，最 內環為由電流控制（33)實現的電流控制環，所述DSP控制器與控制信號發生單元通信。
10. 根據權利要求1所述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統，其特征在于上 述驅動模塊（4)接受PWM控制（34)發送的PWM調制信號，驅動器（41)驅動帶死區約束的 電機（42) (43)，電力拖動傳動裝置（44)并由此拖動六自由度機械臂（5)運動。
11. 根據權利要求1所述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統，其特征在于上 述力矩反饋模塊（6)采集驅動器（41)的施加于電機上未經過死區約束的力矩和經過死區 約束后的電機轉速，實現死區約束對視覺伺服控制器（1)的反饋。
12. 根據權利要求1所述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統，其特征在于上 述檢測模塊（9)實現檢測并提供三閉環控制的閉環反饋信號，包含QEP電路（91)和頻率測 量電路（92)、光電編碼器（93)、A/D轉換器（94)、電流傳感器（95);電機轉軸上的光電編碼 器（93)輸出的脈沖信號傳輸給QEP電路（91)和頻率測量電路（92)，脈沖信號經QEP電路 (91)處理得到位置反饋信號，并傳送給運動控制模塊（3)中的位置控制環（31)，脈沖信號 經頻率測量電路處理，得到速度反饋信號，并傳送給運動控制模塊（3)中的速度控制模塊 (32)，電流傳感器（95)檢測電機繞組電流，并通過A/D轉換器（94)得到其數字電流信號， 再將其傳送給運動控制模塊（3)中的電流控制環（33)。
13. 根據權利要求1所述的帶死區非線性約束的視覺伺服機械臂系統，其特征在于上 述六自由度機械臂（5)在末端標記多個可以由相機單元（24)拍攝、圖像處理單元（23)檢 測到的特征點，該特征點的圖像坐標由視覺模塊（2)得到。
【文檔編號】B25J13/00GK104476544SQ201410601411
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】劉治, 王福杰, 宋路露, 楊智斌, 章云 申請人:廣東工業大學