A system is presented that creates vision-based, three-dimensional control
of a multiple-degree-of-freedom dexterous robot, without special
calibration of the vision system, the robot, or any of the constituent
parts of the system, and that allows high-level human supervision or
direction of the robot. The human operator uses a graphical user interface
(GUI) to point and click on an image of the surface of the object with
which the robot is to interact. Directed at this surface is the stationary
selection camera, which provides the image for the GUI, and at least one
other camera. A laser pointer is panned and tilted so as to create, in
each participating camera space, targets associated with surface junctures
that the user has selected in the selection camera. Camera-space
manipulation is used to control the internal degrees of freedom of the
robot such that selected points on the robot end member move relative to
selected surface points in a way that is consistent with the desired robot
operation. As per the requirement of camera-space manipulation, the end
member must have features, or "cues", with known location relative to the
controlled end-member points, that can be located in the images or camera
spaces of participant cameras. The system is extended to simultaneously
control tool orientation relative to the surface normal and/or relative to
user-selected directions tangent to the surface. The system is extended in
various ways to allow for additional versatility of application.
Um sistema é apresentado que críem visão-baseado, controle tridimensional de um robô dexterous da múltiplo-grau-$$$-LIBERDADE, sem calibração especial do sistema da visão, do robô, ou de algum das partes constituent do sistema, e que permite a supervisão ou o sentido humano high-level do robô. O operador humano usa uma relação de usuário gráfica (GUI) apontar sobre e estalar uma imagem da superfície do objeto com que o robô deve interagir. São dirigidas nesta superfície a câmera estacionária da seleção, que fornece a imagem para o GUI, e ao menos outra uma câmera. Um ponteiro do laser é garimpado e inclinado para criar, em cada espaço participando da câmera, os alvos associados com os junctures de superfície que o usuário selecionou na câmera da seleção. a manipulação do Câmera-espaço é usada controlar os graus de liberdade internos do robô tais que os pontos selecionados no membro da extremidade do robô se movem relativo aos pontos de superfície selecionados em uma maneira que seja consistente com a operação desejada do robô. Como por a exigência da manipulação do câmera-espaço, o membro da extremidade deve ter características, ou "sugestões", com posição conhecida relativo aos pontos controlados do extremidade-membro, que podem ser ficados situados nas imagens ou nos espaços da câmera de câmeras do participant. O sistema é estendido a simultaneamente controla a orientação da ferramenta relativo ao tangent usuário-selecionado normal e/ou relative.to de superfície dos sentidos à superfície. O sistema é estendido em várias maneiras permitir a versatilidade adicional da aplicação.