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文檔簡介
1、智能化是機(jī)器人技術(shù)未來的發(fā)展方向,視覺和機(jī)械臂是其能夠像人一樣從事各種工作任務(wù)不可缺少的組成部分。本課題以當(dāng)前國內(nèi)外機(jī)器人技術(shù)的研究現(xiàn)狀為背景,主要圍繞機(jī)器人進(jìn)行任務(wù)作業(yè)時,視覺系統(tǒng)與機(jī)械臂系統(tǒng)如何更好的配合工作進(jìn)行研究,目的在于設(shè)計(jì)一套可行的方案,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人利用視覺系統(tǒng)完成目標(biāo)物體的識別和定位,通過空間位姿關(guān)系的變換,規(guī)劃出合理的機(jī)械臂運(yùn)動軌跡,使機(jī)器人能夠自主完成對目標(biāo)的抓取、放置等任務(wù)。
本課題針對機(jī)器人的雙目視覺系統(tǒng),
2、主要研究了如何通過人機(jī)交互的圖像分割方式,將目標(biāo)從二維圖像中識別和提取出來,然后根據(jù)所分割出的前景進(jìn)行特征檢測,通過立體匹配算法得到另一視圖中相應(yīng)的像素坐標(biāo),最后利用雙目測量原理對特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)特征點(diǎn)的分布估計(jì)出目標(biāo)物體在視覺坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài),為機(jī)器人作業(yè)提供視覺引導(dǎo)。
針對機(jī)械臂在運(yùn)動時需要保持快速、平穩(wěn)、以及避免奇異構(gòu)型出現(xiàn)的問題,課題首先對所使用的機(jī)械臂采用D-H方法建立幾何連桿模型,求出其運(yùn)動學(xué)方
3、程,然后進(jìn)行作業(yè)軌跡規(guī)劃。為了解決機(jī)械臂在笛卡爾空間軌跡規(guī)劃計(jì)算量大、存在奇異構(gòu)型的問題,采用了笛卡爾空間與關(guān)節(jié)空間相結(jié)合的方法,引入 NURBS算法對其運(yùn)動軌跡進(jìn)行規(guī)劃,有效避免了機(jī)械臂位置、速度、加速度等參數(shù)的突變帶來的沖擊。
為了將視覺系統(tǒng)下目標(biāo)的位姿轉(zhuǎn)換到機(jī)器人的基坐標(biāo)系下,需要預(yù)先標(biāo)定出雙目相機(jī)在機(jī)器人基坐標(biāo)系中的變換矩陣。課題在研究的過程中,為了有效降低視覺系統(tǒng)的機(jī)械制造誤差、安裝誤差等因素的影響,提出了一種基于機(jī)
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