仿人机器人目标识别与移动作业控制方法研究

发布时间：2018-07-18 10:31

【摘要】：仿人机器人具有人类的外形和动作特征,能够在人类的环境中完成任务而无需改变人类环境,使得仿人机器人成为机器人为人类提供服务的最好的结构形式,进而受到广泛关注。仿人机器人的移动作业是指仿人机器人靠双足步行移动,同时使用臂和手完成抓取等作业。为了完成移动作业,需要机器人具备目标识别、在线路径规划和运动控制。本文基于小型仿人机器人NAO实验平台,开展仿人机器人移动作业过程中的目标识别、定位和移动作业的控制方法的研究。本文详述了小型仿人机器人移动作业系统的硬件、软件设计与实现,同时进行了实验验证。首先,对小型仿人机器人NAO实验平台进行了运动学建模和逆运动学求解;其次进行了小型仿人机器人的路径规划和运动控制的研究;再次,研究了基于单目视觉的目标识别和定位,利用物体不同的颜色特征,对作业目标识别和定位;最后进行了小型机器人移动作业的验证实验。实验中,小型仿人机器人完成了移动作业接近和抓取目标的任务。实验证明,本文研究的目标识别、定位方法有效,实现了机器人的移动作业。完成了小型仿人机器人目标识别与移动作业的研究课题。
[Abstract]:Humanoid robot has the characteristics of human shape and action, it can accomplish tasks in human environment without changing human environment, so humanoid robot becomes the best structural form of robot to provide service for human being. And then received extensive attention. The mobile operation of a humanoid robot means that the humanoid robot moves by bipedal walking and uses its arms and hands to complete grasping operations. In order to complete mobile operation, robot must have target recognition, online path planning and motion control. Based on the NAO experimental platform of small humanoid robot, the object recognition, location and control methods of mobile robot are studied in this paper. This paper describes the hardware, software design and implementation of a small humanoid robot mobile operation system. Firstly, kinematics modeling and inverse kinematics solution of NAO experimental platform of small humanoid robot are carried out. Secondly, path planning and motion control of small humanoid robot are studied. Thirdly, The target recognition and localization based on monocular vision is studied, and the target recognition and localization based on different color features of objects are studied. Finally, the verification experiment of small robot mobile operation is carried out. In the experiment, the small humanoid robot accomplishes the task of approaching and grasping the target. Experiments show that the method of target recognition and localization is effective and the robot mobile operation is realized. The task of target recognition and mobile operation of small humanoid robot is completed.
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242

【参考文献】

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本文编号：2131630