用立體電腦視覺監視非週期性機器人操作

Abstract

本文提出了一種利用立體電腦視覺來監視非週期性機器人操作的技巧. 針對關節型的機器人而言，只須在最前端的手臂上設立單一的亮點作為特徵點，然後 時時監視此一特徵點的位置，即能達到有效監視的目的．利用此一技巧，可省略立體 視覺中複雜而花時間的計算，及特徵點對應的問題，以達到快速即時監視的要求． 首先定義機器人所有可能的非週期性路徑，經適當的取樣後，特徵點在空間中形成一 點的分佈，可用來決定最少的相機個數及其方向，解決相機系統設立的問題． 其次，將所有的相機作校正處理，以求得特徵點的立體資料，在學習與監視的兩大步 驟□，即是以此資料作為有效描述機器人位置的依據． 其步驟是先由學習的過程在 所有的路徑上作適當的取樣，並在各取樣上求出特徵點的立體資料，以建立特徵點的 統計模式，而後在監視機器人操作時，即由此模式計算出 Mahalanobis 距離作為統計上的偏差量.當此值大於某臨界值,我們就認定機器人已在一錯誤的位置 ，立即令其停止，否則繼續其操作． 實驗証明，我們已建立了一快速即時的監視系統．而由所採用立體視決的方式，在往 後的工作□更可以由視覺的回饋，來自動修正機器人的誤差．