仿人机器人的视觉伺服控制系统

    视觉是人类感知外界信息的重要手段，视觉

伺服系统

是机器人获取环境信息的关键组成

部分。本文主要讨论仿人机器人

BHR-1 的视觉伺服系统。首先介绍机器人头部的视觉总体结

构方案，然后论述了基于立体视觉的信息处理和头部

运动控制

，最后通过目标跟踪和物体

抓取实验说明了系统的可行性。

总体方案及

控制系统

　　仿人机器人的视觉伺服系统要求能够根据具体环境和具体情况进行主动搜索，实时将

摄像头转向目标，实现对空间目标的实时跟踪并获取物体的三维位置信息，从而控制手臂

实现对物体的准确抓取。

　　

BHR-1)的头部有 2 个自由度，面部放置两只 CCD 摄像头作为视觉

传感器

来模拟人的

眼睛。机器人的手臂也是模仿人类的上肢设计的，具有

7 个自由度，肩关节 3 个自由度，肘

关节

2 个自由度，腕关节 2 个自由度，可以实现人类上肢的各种动作。机器人根据目标的三

维位置信息实现对物体的抓取。

仿人机器人

BHR-1 的总体设计方案如图 2 所示。为了实现物体的快速定位，需要完成图像

处理和运动控制的任务。一台计算机将难以满足快速定位的实时性要求，因此本文采用了双

计算机处理和

Memolink 通信方式的系统结构，使用两台计算机分别负责双目立体视觉的

信息处理和机器人的运动控制。

Memolink 是系统间进行快速通信的一种有效解决方案。

机器人的视觉跟踪以及目标抓取的实现都依赖运动控制计算机对机器人的运动控制。运