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为了适应环境的变化，机器人需要有外部传感器来感知外部环境，而视觉传感器提供的信息量最大。视觉传感器的引入能够使机器人的智能化程度有很大的提高。 视觉伺服控制系统是根据视觉传感器得到的目标物体的位置信息，需要在机械臂逆运动学的基础上，计算在笛卡尔空间中的误差，设计视觉控制器消除关节空间的误差。本论文的目标是实现机械臂的基于位置的视觉控制系统的设计，使机械臂末端执行器跟踪运动物体的轨迹。视觉控制系统包括关节伺服控制系统和基于位置的视觉控制器。 本文首先分析了机器人技术和机器视觉的发展现状及发展趋势，介绍了视觉伺服系统的分类，根据实体机械臂的特点，选择了摄像机固定、基于位置的视觉伺服控制系统。然后进行了机械臂的运动学分析，并进行了运动学分析的仿真验证。设计调试了关节闭环控制系统，关节驱动电路板采用PWM调速的方式，速率控制闭环（内环）选用的传感器是ADI公司的ADXRS300速率陀螺，位置控制闭环（外环）的反馈环节是高精度角度仪。 视觉子系统采用TI公司的DSP高速处理器DM6437来实现图像的采集和处理，通过蛇模型的贪心算法提取目标物体的特征。将得到的目标物体的位置信息通过串口传送给MATLAB的接收模块，通过坐标变换转换成机械臂末端执行器的位置信息，在 Simulink中搭建视觉控制器，将末端执行器的位置信息转换成六个关节的关节角度，并实现闭环控制，调节控制参数，使机械臂更好地跟踪目标物体。通过实验可以看出设计方案比较简单实用，控制效果很好，使机械臂实现了实时跟踪的任务。