服務(wù)機(jī)器人動態(tài)環(huán)境下定位及物體抓取技術(shù).pdf

1、服務(wù)型移動作業(yè)機(jī)器人既需要提高在有人室內(nèi)環(huán)境中的定位精度，又需要對環(huán)境中未知位置的物體進(jìn)行抓取。僅單獨(dú)利用車載激光或視覺傳感器，都難以確保其定位和物體抓取的準(zhǔn)確性和可靠性。為此，本文以移動服務(wù)機(jī)器人取物傳送為應(yīng)用背景，系統(tǒng)研究了激光傳感器和RGB-D傳感器結(jié)合的機(jī)器人定位及物體抓取技術(shù)，并開發(fā)了室內(nèi)動態(tài)環(huán)境中服務(wù)機(jī)器人移動作業(yè)應(yīng)用軟件。
　　首先針對有人干擾的動態(tài)室內(nèi)環(huán)境下經(jīng)典粒子濾波定位方法存在的問題，利用RGB-D傳感器對環(huán)境

2、中人體的快速可靠的檢測能力，分割出人體的點(diǎn)云數(shù)據(jù)并與激光數(shù)據(jù)對齊后確定激光數(shù)據(jù)是由人體干擾引起的范圍，避免了直接從混雜的激光數(shù)據(jù)中檢測人腿。在經(jīng)典蒙特卡羅定位的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種基于可定位性矩陣的改進(jìn)粒子濾波算法。利用人體的檢測結(jié)果確定激光數(shù)據(jù)中存在未知障礙物的先驗(yàn)概率;解決了動態(tài)可定位性矩陣的在線估計(jì)問題，提高了動態(tài)可定位性矩陣對環(huán)境中未知障礙物的建模能力。將動態(tài)可定位性矩陣運(yùn)用于粒子集的動態(tài)修正，保證了機(jī)器人定位的可靠性和魯棒性。

3、>　　其次針對“眼在手外”型手-眼-腳關(guān)系，設(shè)計(jì)一種實(shí)用的移動機(jī)械臂物體抓取方法。采用車載激光傳感器和外置RGB-D傳感器數(shù)據(jù)相結(jié)合，標(biāo)定移動機(jī)械臂的手-眼關(guān)系并同時補(bǔ)償移動底盤位置偏差。針對配有二指平動手爪的靈巧機(jī)械臂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和抓取需求，選取頂抓策略來簡化末端手爪抓取位姿的描述。相應(yīng)地采用點(diǎn)云預(yù)處理、作業(yè)平面濾除、物體分割檢測、待抓取物體幾何特征提取、運(yùn)動規(guī)劃等步驟，實(shí)現(xiàn)了對簡單規(guī)則形狀物體的自主抓取。
　　在上述研究基礎(chǔ)上開發(fā)