基于视觉六自由度机械臂控制技术的研究.pdf 全文

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南京理工大学 硕士学位论文 基于视觉的六自由度机械臂控制技术研究 姓名：李宏庆 申请学位级别：硕士 专业：控制理论与控制工程 指导教师：陈庆伟;李胜 座机电话号码 硕士论文 基于视觉的六自由度机械臂控制技术研究 摘 要 多自由度机械臂具有高速、灵活等特点，在工业生产等已知环境中扮演着重要的角 色。但其由于无法自主获取外界信息，所以在未知环境中的自主控制面I临新的挑战。随 着视频图像处理技术的发展，基于视觉的机械臂控制技术的出现，为解决机械臂在未知 环境中的自主控制问题提供了基础。 本文以PowerCube六自由度模块化机械臂为对象，‘研究了基于视觉的机械臂控制方 法，即利用视觉传感器的反馈信息，使机械臂的末端执行器能够自动对准目标，并实施 作业。 械臂运动学模型，并在此模型的基础上，推导出机械臂正运动学方程并研究了机械臂逆 运动学问题的求解方法，得到了机械臂运动学逆解问题的解析解。同时在实际机械臂上 对给出的正运动学方程和逆解问题的解析解进行了验证与分析。 然后主要对如何从图像中提取目标的特征信息进行了研究，并通过对摄像机的标 定，给出了一种利用单目摄像机获取目标的三维坐标信息的方法。通过实验验证了所用 方法的可行性。 最后设计了基于视觉的机械臂控制系统，并从软件结构、程序流程和用户界面等角 机械臂上进行视觉控制实验。实验结果证明

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