智能制造中的工件抓取系統(tǒng)機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃與雙環(huán)控制分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u19966智能制造中的工件抓取系統(tǒng)機(jī)械臂的軌跡規(guī)劃與雙環(huán)控制分析案例 35250351.1概述 35137661.2機(jī)器臂軌跡規(guī)劃 36143701.2.1D-H參數(shù)法 36288811.2.2機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué) 3759961.2.3五次多項(xiàng)式插值 39168561.2.4機(jī)械臂軌跡規(guī)劃實(shí)驗(yàn) 40305391.3機(jī)械臂的雙閉環(huán)控制 42190651.3.1位置環(huán)控制 423341.3.2姿態(tài)環(huán)控制 491.1概述通過(guò)目標(biāo)檢測(cè)算法得出目標(biāo)工件在工作臺(tái)平面上的橫縱坐標(biāo)，再結(jié)合多傳感器融合測(cè)距測(cè)出的工件距機(jī)械臂末端的距離，就可以得出目標(biāo)工件在整個(gè)機(jī)械臂抓取系統(tǒng)中的空間坐標(biāo)，即得出機(jī)械臂末端運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)位置。得出機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)位置后，運(yùn)用機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)得出終點(diǎn)位置機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的角位移，再以五次多項(xiàng)式插值算法對(duì)各關(guān)節(jié)做軌跡規(guī)劃的出各關(guān)節(jié)關(guān)于時(shí)間的函數(shù)表達(dá)式，均勻選取路徑點(diǎn)，得出一條平滑的機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)軌跡。在得到的各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡上，均勻選取路徑點(diǎn)，在各路徑點(diǎn)間執(zhí)行位置環(huán)與姿態(tài)環(huán)的雙閉環(huán)控制，位置環(huán)為外環(huán)，姿態(tài)環(huán)為內(nèi)環(huán)。位置環(huán)中借助于多傳感器融合測(cè)距模塊，將機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制分為兩個(gè)階段，在距離目標(biāo)工件較遠(yuǎn)時(shí)，使用模糊PD控制，使用變化速度更快的模糊控制規(guī)則表，以實(shí)現(xiàn)快速到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的目的；在距離目標(biāo)工件較近時(shí)，使用模糊PI控制，使用變化速度更慢的模糊控制規(guī)則表，以達(dá)到控制精度的要求。在各個(gè)路徑點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)上的相機(jī)拍照獲取手爪法蘭盤的圖像，運(yùn)用姿態(tài)算法求得法蘭盤的偏差角度，根據(jù)偏差角度調(diào)整法蘭盤的姿態(tài)，雙閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)位置姿態(tài)跟隨直至平穩(wěn)準(zhǔn)確地到達(dá)終點(diǎn)。1.2機(jī)器臂軌跡規(guī)劃1.2.1D-H參數(shù)法六自由度串聯(lián)機(jī)器人主要有底座、機(jī)身、下臂、臂、手腕和末端執(zhí)行器這六個(gè)關(guān)節(jié)[52]，依據(jù)D-H參數(shù)表示法，取該六自由度機(jī)器人第一個(gè)關(guān)節(jié)的坐標(biāo)系以及基座標(biāo)系為同一坐標(biāo)系，建立機(jī)器人D-H坐標(biāo)系。D-H參數(shù)表示機(jī)器人各關(guān)節(jié)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系[52]，本研究所使用的機(jī)器人參數(shù)如表1.1所示：表1.1D-H參數(shù)表連桿i轉(zhuǎn)角θ偏距d扭角a桿長(zhǎng)α10°61590°1002?90°0180°70530°0?90°13540°755?90°050°090°060°000在機(jī)器人的每個(gè)關(guān)節(jié)上建立各自的空間直角坐標(biāo)系，并得出相鄰兩個(gè)關(guān)節(jié)坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，用矩陣表示，由此得出該機(jī)器人從基坐標(biāo)系到末端執(zhí)行器坐標(biāo)系的總變換矩陣。關(guān)節(jié)i?1到關(guān)節(jié)i的變換，按照以下步驟來(lái)完成：繞zi?1軸旋轉(zhuǎn)θi角，使x沿zi?1軸旋轉(zhuǎn)di角，把x沿i軸平移αi?1,使連桿i?1繞xi?1軸旋轉(zhuǎn)αi?1角，使用4個(gè)齊次變換矩陣表示各連桿之間的轉(zhuǎn)換變化，用AiA展開上式可得：A1.2.2機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)的目標(biāo)是通過(guò)已有的機(jī)械臂末端的空間坐標(biāo)，求解出機(jī)械臂末端處于該位置時(shí)各個(gè)關(guān)節(jié)的所有可能的角度[53]。只有通過(guò)機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解出機(jī)械臂各關(guān)節(jié)終點(diǎn)的角度狀態(tài)值才能有效地進(jìn)行關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃。位姿的描述機(jī)器人的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)是已知機(jī)械臂末端執(zhí)行器的位姿T以及一些其他的參數(shù)求得各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角[54]。在空間中可以使用諸如(x,y,z)這樣的空間直角坐標(biāo)來(lái)描述空間內(nèi)任何一個(gè)點(diǎn)的位置，而在智能制造生產(chǎn)線上機(jī)械臂末端執(zhí)行器的狀態(tài)僅僅知道所處的位置是不夠的，仍然需要獲得機(jī)械臂手爪的姿態(tài)。因此就需要三個(gè)自由度來(lái)描述手爪的姿態(tài)，在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)中將位置與姿態(tài)統(tǒng)稱為位姿[55]，以六個(gè)自由度來(lái)描述機(jī)械手爪的狀態(tài)，其表達(dá)式如下所示：T=位姿矩陣T也可以從機(jī)械臂的第一軸到第六軸的變換得來(lái)：T=式中：Tn機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解機(jī)械臂各關(guān)節(jié)連桿之間的變換關(guān)系如式(1.2.4)所示，該式左乘一個(gè)TT上述等式的左式有T式中：c1表示cosθ1，s1表示sinθ1，s23表示右等式為：T根據(jù)左右兩個(gè)等式相等的原則，由A2,4?則可求得第一個(gè)關(guān)節(jié)角為：θ根據(jù)左右兩式A(1,4)和A(3,4)相等可得：θ式中有：μ=T=T1T2T3Tθ第二個(gè)關(guān)節(jié)角：θT60=T10TθT60=T10Tθarctan根據(jù)A(2,1)和A(2,2)這兩個(gè)等式，可得第六個(gè)關(guān)節(jié)角：θ1.2.3五次多項(xiàng)式插值B樣條曲線插值的原理是，用多邊形的型值點(diǎn)構(gòu)成多邊形，從而確定一條平滑的曲線。使用B樣條曲線插值去近似軌跡時(shí)，關(guān)鍵在于求出型值點(diǎn)，而型值點(diǎn)的值一般是通過(guò)已知點(diǎn)進(jìn)行大量計(jì)算得來(lái)的，通過(guò)已知點(diǎn)計(jì)算型值點(diǎn)時(shí)還會(huì)出現(xiàn)求解出的結(jié)果滿足局部最優(yōu)卻不滿足全局最優(yōu)的情況，這就需要采用一定的算法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，減少一些局部最優(yōu)解的出現(xiàn)，這無(wú)疑給機(jī)器人抓取系統(tǒng)帶來(lái)了巨大的計(jì)算量，顯然與本研究選擇關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃以減少計(jì)算量增加實(shí)時(shí)性的初衷相違背。五次多項(xiàng)式插值是關(guān)節(jié)空間軌跡化中常見的插值方法，進(jìn)行擬合時(shí)，可保證擬合曲線有較高的光滑度，確保關(guān)節(jié)角速度以及關(guān)節(jié)角加速度不發(fā)生突變，保證機(jī)械臂在抓取動(dòng)作過(guò)程中的穩(wěn)定性與安全性。五次多項(xiàng)式插值算法的函數(shù)表達(dá)式有六個(gè)待求參數(shù)，需要通過(guò)機(jī)械臂起點(diǎn)與終點(diǎn)的各關(guān)節(jié)的角度、角速度以及角加速度聯(lián)立方程組求解得出。關(guān)節(jié)角位移與時(shí)間相關(guān)的五次多項(xiàng)式函數(shù)如下所示：β將上式對(duì)時(shí)間求1階導(dǎo)數(shù)可得關(guān)節(jié)角速度關(guān)于時(shí)間的函數(shù)表達(dá)式，式子如下：β將式(1.2.18)對(duì)時(shí)間求2階導(dǎo)數(shù)，可得關(guān)節(jié)角加速度關(guān)于時(shí)間的函數(shù)表達(dá)式，式子如下：β將機(jī)械臂起點(diǎn)與終點(diǎn)時(shí)刻的關(guān)節(jié)的角度、角速度、角加速度代入對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式中，如式所示：β求解出未知參數(shù)o0,oo對(duì)于五次多項(xiàng)式插值算法來(lái)說(shuō)，起點(diǎn)與終點(diǎn)的角速度以及角加速度的值一般都為0，綜合角度的起始值與終點(diǎn)值，代入上述方程組中，即可求得該五次多項(xiàng)式插值算法的各個(gè)參數(shù)值，從而得出各關(guān)節(jié)角位移、角速度以及角加速度關(guān)于時(shí)間的函數(shù)表達(dá)式。1.2.4機(jī)械臂軌跡規(guī)劃實(shí)驗(yàn)在該研究的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合工業(yè)智能制造生產(chǎn)線上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，機(jī)械臂上的視覺(jué)系統(tǒng)先通過(guò)目標(biāo)檢測(cè)識(shí)別出智能制造緩沖區(qū)工作臺(tái)上待抓取的工件在平面上的位置，再結(jié)合多傳感器的融合測(cè)距方法得出待抓取工件在空間坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。在已知機(jī)械臂復(fù)位起點(diǎn)的空間坐標(biāo)位置的情況下，對(duì)機(jī)械臂起點(diǎn)與終點(diǎn)位置作機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)，求出在起點(diǎn)與終點(diǎn)的機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)角度。最后再分別對(duì)各關(guān)節(jié)做五次多項(xiàng)式插值算法，得出各關(guān)節(jié)角關(guān)于時(shí)間的函數(shù)表達(dá)式，從而規(guī)劃出機(jī)械從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)的平滑軌跡。為進(jìn)一步驗(yàn)證基于五次多項(xiàng)式插值的軌跡規(guī)劃算法的合理性，本驗(yàn)證應(yīng)用Matlab仿真軟件對(duì)該機(jī)械臂進(jìn)行仿真分析。機(jī)械臂末端執(zhí)行器的初始位置為(0,0,0),終點(diǎn)位置為(30,40,68)。采用上述逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解方法，得機(jī)械臂末端執(zhí)行器運(yùn)行至終點(diǎn)時(shí)各關(guān)節(jié)的角位移分別為76.5°,69.5°,156.4°,80.2°,80.2°,?45.1°。得出終點(diǎn)角位移之后，應(yīng)用5次多項(xiàng)式插值算法，得出各關(guān)節(jié)角位移關(guān)于時(shí)間的角位移，如圖1.1所示：圖1.1各關(guān)節(jié)角位移軌跡曲線圖各關(guān)節(jié)角位移關(guān)于時(shí)間函數(shù)的如下所示：θ 根據(jù)以上函數(shù)表達(dá)式，以時(shí)間均勻原則各關(guān)節(jié)選取在各自軌跡上的路徑點(diǎn)，如圖1.2所示：圖1.2各關(guān)節(jié)路徑點(diǎn)1.3機(jī)械臂的雙閉環(huán)控制在對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行路徑規(guī)劃得出機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的運(yùn)行軌跡之后，均勻選取路徑中的路徑點(diǎn)，在各路徑點(diǎn)間需對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行閉環(huán)控制。機(jī)械臂各關(guān)節(jié)獨(dú)立于其他關(guān)節(jié)，對(duì)于自身的控制也不受其他關(guān)節(jié)的影響，通過(guò)前人的實(shí)踐也證明這種控制在受控對(duì)象相互之間耦合和干擾較為嚴(yán)重的場(chǎng)合也是有很好的效果的。在對(duì)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)進(jìn)行具體控制時(shí)，使用位置環(huán)與姿態(tài)環(huán)的雙閉環(huán)控制，位置環(huán)為外環(huán)，姿態(tài)環(huán)為內(nèi)環(huán)，當(dāng)融合測(cè)距測(cè)得的距離大于設(shè)定值時(shí)，位置環(huán)控制使用比例微分控制以實(shí)現(xiàn)快速到達(dá)目標(biāo)位置的目的，當(dāng)距離小于設(shè)定值時(shí)，使用比例積分控制以達(dá)到控制精度的要求。由于傳統(tǒng)PID控制的參數(shù)整定需要通過(guò)人為參與不斷調(diào)試得出，整定方式較為繁瑣，因此本文引入了模糊PID控制對(duì)機(jī)械臂各關(guān)節(jié)進(jìn)行位置控制。處于各個(gè)路徑點(diǎn)時(shí)，工作臺(tái)上的相機(jī)拍照獲取手爪法蘭盤的圖像，運(yùn)用姿態(tài)算法求得法蘭盤的偏差角度，根據(jù)偏差角度調(diào)整法蘭盤的姿態(tài)，雙閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)位置姿態(tài)跟隨直至平穩(wěn)準(zhǔn)確地到達(dá)終點(diǎn)。1.3.1位置環(huán)控制機(jī)械臂位置控制模糊PID控制器是運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的基本理論，以模糊規(guī)則集的方式表示控制規(guī)則，并將模糊控制規(guī)則導(dǎo)入控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)運(yùn)用模糊控制規(guī)則表中的規(guī)則進(jìn)行模糊推理，從而自動(dòng)調(diào)整PID參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)PID控制器參數(shù)的最優(yōu)配備。本文選取二維的模糊控制器，即將機(jī)械臂各關(guān)節(jié)當(dāng)前的角位移值與期望角位移的值的偏差e，以及偏差的微分ec作為輸入：?KP,圖1.3模糊PID控制器框圖根據(jù)模糊PID的控制規(guī)律，兼顧控制精度，本文將輸入的誤差e和誤差的微分ec分為7個(gè)模糊集：NB負(fù)大,NM負(fù)中根據(jù)模糊控制要求，確定輸入輸出變量的實(shí)際論域，做如下劃定：輸入e,ec論域：?3,3輸出KP論域：輸出KD論域：輸出KI論域：根據(jù)機(jī)械臂的關(guān)節(jié)數(shù)據(jù)確定模糊因子，從而將控制器的輸出與輸入映射到各自的論域中[56]，模糊因子為：Ke通過(guò)模糊合成推理得出PID參數(shù)的整定算法，第k個(gè)采樣時(shí)間的PID參數(shù)的整定表達(dá)式為：K 論域確定完之后需要確定模糊變量的隸屬函數(shù)，即將模糊變量賦值。 輸入量誤差e，誤差微分ec都采用高斯型隸屬函數(shù)，同時(shí)體現(xiàn)7個(gè)模糊子集。如圖1.4所示：圖1.4高斯型隸屬函數(shù)輸出量?KP,圖1.5三角形隸屬函數(shù)再根據(jù)參數(shù)KP,KI,對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，控制參數(shù)越少，系統(tǒng)的可控性越好，控制性能也越穩(wěn)定[58]。上述的模糊PID控制算法應(yīng)用于機(jī)械臂各關(guān)節(jié)在各個(gè)規(guī)劃路徑點(diǎn)之間的跟隨控制上，控制參數(shù)過(guò)多，在機(jī)械臂末端未接近最終目標(biāo)點(diǎn)之前的路徑點(diǎn)之間兼顧快速性，穩(wěn)態(tài)誤差，超調(diào)量這些系統(tǒng)性能參數(shù)顯得過(guò)于冗余，因此借助多傳感器融合測(cè)距模塊，將整個(gè)機(jī)械臂的控制過(guò)程分為兩個(gè)階段，多傳感器融合測(cè)距測(cè)得距離大于設(shè)定值時(shí)，對(duì)于機(jī)械臂各關(guān)節(jié)使用模糊PD控制，在模糊控制規(guī)則表上，誤差和誤差微分的變化幅度對(duì)應(yīng)輸出比例參數(shù)和微分參數(shù)的變化幅度較大，注重于系統(tǒng)調(diào)節(jié)消除誤差的能力和速度，能讓機(jī)械臂在前期運(yùn)動(dòng)中在保證一定精度的條件下盡可能快速地完成位置跟隨；當(dāng)多傳感器融合測(cè)距測(cè)得距離小于等于設(shè)定值時(shí)，對(duì)機(jī)械臂各關(guān)節(jié)使用模糊PI控制，在模糊控制規(guī)則表上，誤差和誤差微分的變化幅度對(duì)應(yīng)輸出比例參數(shù)和微分參數(shù)的變化幅度較小，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂的精準(zhǔn)調(diào)控，消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，保證控制精度。當(dāng)基于多傳感器融合測(cè)距模塊測(cè)出的與目標(biāo)的距離小于設(shè)定值時(shí)，采用模糊PD控制，其控制框圖如1.6所示：圖1.6模糊比例微分控制框圖控制器在時(shí)域的輸出為：u采用誤差和誤差微分的變化幅度對(duì)應(yīng)輸出比例參數(shù)和微分參數(shù)的變化幅度較大的模糊規(guī)則表，如表1.2所示。表中誤差e以及誤差微分的模糊集對(duì)應(yīng)著輸出量?KP隸屬的模糊集，例如，當(dāng)誤差e為NB負(fù)大，誤差微分ec為NB負(fù)大時(shí)，對(duì)應(yīng)著?KP所屬的模糊集為PB正大；當(dāng)誤差e為NB表1.2?K表1.3?K當(dāng)基于多傳感器融合測(cè)距模塊的測(cè)距結(jié)果值大于設(shè)定值時(shí)，采用模糊PI控制比例積分控制，其控制框圖如圖1.7所示：圖1.7模糊比例積分控制框圖控制器在時(shí)域的輸出為：u模糊控制規(guī)則表如下表1.4?K表1.5?K機(jī)械臂位置控制實(shí)驗(yàn)以機(jī)械臂第一個(gè)關(guān)節(jié)第1個(gè)路徑點(diǎn)與第2個(gè)路徑點(diǎn)之間的控制為例執(zhí)行機(jī)械臂位置環(huán)控制，此時(shí)多傳感器融合測(cè)距測(cè)得距離為60cm，大于設(shè)定值20cm，使用表1.2和表1.3的模糊控制規(guī)則表。關(guān)節(jié)角位移的初始輸入值為10.5°，期望值為21.7°，分別進(jìn)行模糊PID控制以及模糊PD控制，模糊PID控制的初始控制參數(shù)為：KP0=8,KD0=4,圖1.8控制效果圖1由圖1.8可以看出模糊PD控制在1.25s時(shí)就已經(jīng)穩(wěn)定在期望值附近，而模糊PID控制則在2.1s時(shí)才達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，雖然與模糊PID控制相比，模糊PD控制有一定的穩(wěn)態(tài)誤差，但是在距離目標(biāo)工件較遠(yuǎn)的路徑點(diǎn)之間以保證一定的精度為前提，快速控制通過(guò)設(shè)定路徑點(diǎn)是首要要求，較小的超調(diào)量使得機(jī)械臂在第一次到達(dá)期望值之后調(diào)整所需的時(shí)間變小，而穩(wěn)態(tài)誤差則會(huì)作為下個(gè)路徑點(diǎn)之間的誤差再進(jìn)入控制系統(tǒng)校正，該控制模型設(shè)計(jì)符合控制要求。第4個(gè)路徑點(diǎn)與第5個(gè)路徑點(diǎn)之間執(zhí)行位置環(huán)控制，此時(shí)多傳感器融合測(cè)距測(cè)得距離為15cm，小于設(shè)定值20cm，使用表1.4和表1.5的模糊控制規(guī)則表。關(guān)節(jié)角位移的初始輸入值為49.6°，期望值為62.0°，分別進(jìn)行模糊PID控制以及模糊PI控制，模糊PID控制的初始控制參數(shù)為：KP0=8,KD0=4,圖1.9控制效果圖2由圖1.9可以看出在距離目標(biāo)工件更近時(shí)，在最終的穩(wěn)態(tài)精度上，模糊PI控制以更少的控制參數(shù)，取得了相近的控制效果。本文的機(jī)械臂位置控制方法在距離工件較遠(yuǎn)時(shí)，使用一套控制速度更快的模糊控制規(guī)則表，在距離工件較遠(yuǎn)時(shí)使用精度更高的模糊規(guī)則表。從機(jī)械臂全過(guò)程的控制時(shí)間來(lái)看，如圖1.10示，分階段控制的控制時(shí)間大概為7.5s，全過(guò)程一直使用PID控制的控制時(shí)間大概為12s，從控制時(shí)間上來(lái)說(shuō)對(duì)機(jī)械臂各關(guān)節(jié)采用分階段控制方法的效果更好。綜上所述，本文設(shè)計(jì)的機(jī)械臂位置控制方法符合控制要求且取得了取得了較好的成效。圖1.10機(jī)械臂關(guān)節(jié)1全過(guò)程控制圖1.3.2姿態(tài)環(huán)控制姿態(tài)環(huán)為內(nèi)環(huán)，目的是在到達(dá)每個(gè)實(shí)際路徑點(diǎn)，完成上次識(shí)別的姿態(tài)偏差修正，在機(jī)械臂間隔停止重新獲取待檢測(cè)工件圖像時(shí)，位于工作臺(tái)上的攝像頭獲取機(jī)械臂手爪的圖像，完成圖像預(yù)處理之后，進(jìn)行輪廓檢測(cè)，得到手爪法蘭盤上三個(gè)有紅色圓環(huán)標(biāo)記的螺絲孔，將三個(gè)螺絲孔連成一個(gè)三角形，求得該三角形右下方的角與pi/3做差得誤差角度α，如果誤差α在±5%范圍內(nèi)，則認(rèn)為機(jī)械臂末端手爪姿態(tài)無(wú)需調(diào)整；如果誤差不在±5%范圍內(nèi)，再比較該角的兩條鄰邊b,c，如果α>3&&b>c,則法蘭盤需在0.8秒內(nèi)向右下方調(diào)整α/3；α<?3&&b>c,則法蘭盤需在0.8秒內(nèi)向右上方調(diào)整α/3；如果α>3&&b<c,則法蘭盤需在0.8秒內(nèi)向左下方調(diào)整α/3；α<?3&&b<c,則法蘭盤需在0.8秒內(nèi)向左上方調(diào)整圖1.11姿態(tài)環(huán)控制流程圖(1)圖像的獲取與處理工作臺(tái)上的攝像頭獲取機(jī)械臂末端執(zhí)行器的圖片，在位置環(huán)控制的間隙進(jìn)行姿態(tài)環(huán)控制，工作臺(tái)上獲取的圖像如圖1.12示：圖1.12工作臺(tái)攝像頭獲取畫面在機(jī)械臂末端執(zhí)行器的手爪上用紅色標(biāo)簽標(biāo)記，標(biāo)簽圖如圖1.13示，目的是采用顏色分割算法，分割出安裝在法蘭盤上的三個(gè)手爪螺絲孔，這三個(gè)螺絲孔剛好均勻分布在法蘭盤的圓弧上，如果手爪垂直于工作臺(tái)，那么這三個(gè)螺絲孔連成的三角形應(yīng)為等邊三角形，三角形右下方的夾角應(yīng)為60度。圖1.13工作臺(tái)攝像頭畫面標(biāo)簽