自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上，被裝配的工件初始位置時(shí)刻在運動(dòng)，屬于環(huán)境不確定的情況。機器人進(jìn)行工件抓取或裝配時(shí)使用力和位置的混合控制是不可行的，而一般使用位置、力反饋和視覺(jué)融合的控制來(lái)進(jìn)行抓取或裝配工作。

多傳感器信息融合裝配系統由末端執行器、CCD視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器、柔順腕力傳感器及相應的信號處理單元等構成。CCD視覺(jué)傳感器安裝在末端執行器上，構成手眼視覺(jué)；超聲波傳感器的接收和發(fā)送探頭也固定在機器人末端執行器上，由 CCD 視覺(jué)傳感器 獲取待識別和抓取物體的二維圖像，并引導超聲波傳感器獲取深度信息；柔順腕力傳感器安裝于機器人的腕部。多傳感器信息融合裝配系統結構如圖6-29所示。

圖像處理主要完成對物體外形的準確描述，包括圖像邊緣提取、周線(xiàn)跟蹤、特征點(diǎn)提 取、曲線(xiàn)分割及分段匹配、圖形描述與識別。 CCD 視覺(jué)傳感器獲取的物體圖像經(jīng)處理后； 可提取對象的某些特征，如物體的形心坐標、面積、曲率、邊緣、角點(diǎn)及短軸方向等，根據 這些特征信息，可得到對物體形狀的基本描述。

由于CCD 視覺(jué)傳感器獲取的圖像不能反映工件的深度信息，因此對于二維圖形相同， 僅高度略有差異的工件，只用視覺(jué)信息不能正確識別。在圖像處理的基礎上，由視覺(jué)信息引 導超聲波傳感器對待測點(diǎn)的深度進(jìn)行測量，獲取物體的深度(高度)信息，或沿工件的待測 面移動(dòng)，超聲波傳感器不斷采集距離信息，掃描得到距離曲線(xiàn)，根據距離曲線(xiàn)分析出工件的 邊緣或外形。計算機將視覺(jué)信息和深度信息融合推斷后，進(jìn)行圖像匹配、識別，并控制機械 手以合適的位姿準確地抓取物體。

安裝在機器人末端執行器上的超聲波傳感器由發(fā)射和接收探頭構成，根據聲波反射的原理，檢測由待測點(diǎn)反射回的聲波信號，經(jīng)處理后得到工件的深度信息。為了提高檢測精度， 在接收單元電路中，采用可變閾值檢測、峰值檢測、溫度補償和相位補償等技術(shù)，可獲得較 高 的 檢 測 精 度 。

腕力傳感器測試末端執行器所受力/力矩的大小和方向，從而確定末端執行器的運動(dòng)方向。