基于几何不变量的旋转关节并联机器人动力学视觉伺服控制

并联机器人在国民经济等领域发挥越来越重要的作用。其中旋转关节并联机器人不仅具有传统并联机器人的优点，还具有高速度、成本低和工作空间大的特点。但由于旋转关节并联机构自身的复杂性，现有控制方法难以达到其高速度、高精度的控制指标。本课题提出适于该类机构的几何不变量单目立体视觉控制理论，即在微分几何、旋量场和对偶数理论的基础上，将机构和单目立体视觉传感器的约束用广义对偶欧拉角模型表达，提炼出体现并联机构和单目立体视觉传感器内在特性的几何不变量，从而并联机构的视觉伺服、视觉阻抗动力学模型将表示成几何不变量的函数。将2D图像在一定的几何代数框架下表示成单演曲率张量，提出了基于几何不变量的图像特征提取方法进而实现特征级三目图像信息融合，保证了图像处理的快速性和准确性，为旋转关节并联机器人的动力学视觉伺服控制提供理论保障。本课题的研究对并联机器人控制理论和应用具有重要意义。