Автоматический захват подвижного объекта роботом-манипулятором

Описаны результаты экспериментальной отработки алгоритмов захвата движущегося объекта роботом-манипулятором РМ-01, снабженным системой технического зрения. Захватываемый объект представляет собой прямолинейный стержень, качающийся на бифилярном подвесе. Верхние концы нитей прикреплены к неподвижной балке, на которой находится телекамера, снимающая колебания стержня, и соединенная с ПЭВМ. Аналоговый видеосигнал, формируемый камерой, в устройстве ввода (фреймграббер) преобразуется в цифровой код. Полученные зрительные данные обрабатываются, и определяются координаты концевых точек стержня на изображении. Разработанные алгоритмы обработки телеизображения позволяют за 1с производить до 25 таких обработок изображений. Полученные данные о положении стержня подвергаются статистической обработке с использованием математической модели динамики его движения. Результаты обработки данных, накопленных за 0.5 с, позволяют определить начальные условия движения стержня и дать прогноз этого движения на несколько секунд вперед. По результатам прогноза определяется момент времени, в который удобно совершить захват стержня манипулятором, и вычисляется положение манипулятора в момент захвата. С использованием модели задержек времени при работе системы управления 'Сфера-36' робота-манипулятора РМ-01 формируются команды, инициирующие захват стержня, и выполняется захват. Как правило, захват происходит через 2 - 5 с после начала работы управляющей программы, т.е. в течение одного - двух периодов продольной и поперечной мод колебаний стержня.