基于手眼協(xié)調(diào)的移動機(jī)械手目標(biāo)識別與趨近技術(shù).pdf

1、移動機(jī)械手（Mobile Manipulator）系統(tǒng)是由一個或若干個機(jī)械手固定在一個移動平臺上構(gòu)成，機(jī)械手用來實現(xiàn)一些動作如抓取、操作等，這種結(jié)構(gòu)使機(jī)械手擁有幾乎無限大的工作空間和高度的運(yùn)動冗余性,并同時具有移動和操作功能,這使它優(yōu)于移動機(jī)器人和傳統(tǒng)的機(jī)械手。移動機(jī)械手的目標(biāo)識別與趨近是移動機(jī)械手在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下完成獨(dú)立任務(wù)的重要組成部分，需要融合實時圖像處理、機(jī)器人運(yùn)動學(xué)、控制理論、計算機(jī)技術(shù)以及實時計算等多領(lǐng)域的知識，是計算機(jī)視覺研

2、究前沿的一個重要分支。 本文在河北省自然基金項目“面向公共安全的移動機(jī)械手目標(biāo)辨識與定位”（E2006000030）的支持下，以本實驗室自主研制的HEBUT-Ⅱ型移動機(jī)械手為研究對象，通過對機(jī)械手運(yùn)動學(xué)分析和手眼系統(tǒng)目標(biāo)識別與定位研究，建立了適合該機(jī)械手的基于圖像的無標(biāo)定伺服控制模型，主要研究內(nèi)容和取得的主要成果如下： 1．分析了由本實驗室自行研制的HEBUT-Ⅱ型移動機(jī)械手的車體結(jié)構(gòu)以及各種傳感器，并對五自由度機(jī)械手進(jìn)

3、行了詳細(xì)的運(yùn)動學(xué)分析，用D-H 方法推導(dǎo)了機(jī)械手的正解、逆解及雅克比矩陣，為建立視覺伺服控制器提供了機(jī)械手的運(yùn)動學(xué)信息。 2．在分析目標(biāo)識別方法的基礎(chǔ)上，選擇模板匹配的方法作為移動機(jī)械手目標(biāo)識別的主要方法，通過基于顏色相似性度量和形狀相似性度量的方法實現(xiàn)了目標(biāo)的模板匹配。同時使用NI公司的LabVIEW軟件對DH-CG300 圖像采集卡進(jìn)行了開發(fā)，通過LabVIEW的視覺處理模塊IMAQ 編制了模板匹配程序，實現(xiàn)了目標(biāo)識別并提取