基于视觉引导的NAO机器人智能抓取技术研究
发布时间：2021-02-19 16:15
随着机器人的快速发展,仿人机器人逐渐在现实生活中得到应用,研究智能型仿人机器人帮助老人、残障人士处理日常任务也显得尤为重要,而且具有很大的社会价值和现实意义。围绕机器人智能抓取技术系统分析了目前仿人机器人、机器人视觉以及机器人智能抓取的研究现状。针对目前仿人机器人智能抓取研究存在的一些问题与不足,本文以NAO机器人为平台,结合机器人视觉,研究机器人智能抓取相关技术。为了实现NAO机器人目标抓取,首先,介绍了NAO机器人研究平台及其视觉系统,并对智能抓取过程中涉及到的目标识别方法、机器人视觉定位以及视觉伺服控制技术作了论述;其次,为了提高目标识别的效率,提出了基于颜色和轮廓信息的目标识别算法,通过分析NAO摄像头成像特点建立了基于地平面约束的无标定单目视觉测距模型,并通过实验验证了该测距模型进行目标定位的准确性;最后,利用机器人运动学对NAO手臂进行了运动学建模与分析,通过关节角插值有效地控制了NAO手臂的运动,并实现了目标抓取。针对NAO机器人智能抓取,在目标识别和定位算法以及目标抓取技术的基础上提出了基于位置的视觉伺服控制智能抓取算法,而且在伺服控制过程中通过增加目标跟踪策略、NAO...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NAO仿人机器人[8]
日本仿人机器人的研发技术处于世界的前列，近年来得到了一系列的研究成果日本早稻田大学的加藤一郎是相对较早开始研究仿人机器人的，在他的带领下通过企合作成立了仿人机器人研究组织，并由该组织研制出了 Wabot-1 机器人。这款机人具有很多先进的技术模块，比如语音控制模块、计算机视觉模块、四肢运动的平衡块，使它能够感知周围环境，可以通过人为控制进行物品的定位和抓取。后来，早稻大学又研制出 Wabot-2 型机器人，如图 1.2 所示，能够为来宾演奏钢琴，可以像人一活动自己的身体；Wabian-RV 机器人是该组织最近推出的一款机器人，不仅可以和进行交流，而且还能表现人类情感，也是世界上最先进的机器人之一[10]。另外，日著名的本田公司在 1996 年推出了自己的第一台仿人步行机器人 P2；2000 年又向世展示了 ASIMO 机器人，如图 1.3 所示，它经过几代更新，已成为迄今为止最先进的器人，可以及时预测将要执行的动作并提前调整重心，能够做出下台阶、弯腰等复杂作，还可以进行踢足球、开瓶盖倒水等动作，并且目前已有许多企业租用了 ASIMO 为接待员[11]。
日本仿人机器人的研发技术处于世界的前列，近年来得到了一系列的研究成果日本早稻田大学的加藤一郎是相对较早开始研究仿人机器人的，在他的带领下通过企合作成立了仿人机器人研究组织，并由该组织研制出了 Wabot-1 机器人。这款机人具有很多先进的技术模块，比如语音控制模块、计算机视觉模块、四肢运动的平衡块，使它能够感知周围环境，可以通过人为控制进行物品的定位和抓取。后来，早稻大学又研制出 Wabot-2 型机器人，如图 1.2 所示，能够为来宾演奏钢琴，可以像人一活动自己的身体；Wabian-RV 机器人是该组织最近推出的一款机器人，不仅可以和进行交流，而且还能表现人类情感，也是世界上最先进的机器人之一[10]。另外，日著名的本田公司在 1996 年推出了自己的第一台仿人步行机器人 P2；2000 年又向世展示了 ASIMO 机器人，如图 1.3 所示，它经过几代更新，已成为迄今为止最先进的器人，可以及时预测将要执行的动作并提前调整重心，能够做出下台阶、弯腰等复杂作，还可以进行踢足球、开瓶盖倒水等动作，并且目前已有许多企业租用了 ASIMO 为接待员[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国养老服务机器人的市场需求与产业发展[J]. 张思锋,张泽滈. 西安交通大学学报(社会科学版). 2017(05)
[2]基于NAO机器人的目标识别方法[J]. 梁付新,刘洪彬,张福雷,常发亮. 计算机工程与设计. 2017(08)
[3]结合迭代学习控制的视觉伺服物品抓取方法[J]. 田国会,袁丽,李国栋,李岩. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(S1)
[4]机器人技术研究进展[J]. 谭民,王硕. 自动化学报. 2013(07)
[5]基于DSP的人脸Hu矩识别研究[J]. 邹修国,李林,陆静霞. 电子技术应用. 2012(11)
[6]传感器技术在机器人上的应用研究[J]. 胡兰子,陈进军. 软件. 2012(07)
[7]一种基于HSV颜色空间和SIFT特征的车牌提取算法[J]. 杨涛,张森林. 计算机应用研究. 2011(10)
[8]工业机器人研究现状及发展趋势[J]. 曹文祥,冯雪梅. 机械制造. 2011(02)
[9]摄像机标定方法研究[J]. 张铖伟,王彪,徐贵力. 计算机技术与发展. 2010(11)
[10]仿人机器人发展及其技术探索[J]. 于秀丽,魏世民,廖启征. 机械工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]高斯滤波器逼近理论与应用研究[D]. 许景波.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于NAO机器人的物体识别与定位技术研究[D]. 蒋哲翎.南京大学 2016
[2]基于视觉伺服的仿人机器人智能抓取技术研究[D]. 郑雪林.东北大学 2013
[3]NAO机器人的目标识别与定位研究[D]. 张生.安徽大学 2013
[4]基于视觉信息的移动机器人目标识别算法研究[D]. 赵强.山东大学 2012
[5]仿人机器人运动学和动力学分析[D]. 王建文.国防科学技术大学 2003
本文编号：3041364
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
NAO仿人机器人[8]
日本仿人机器人的研发技术处于世界的前列，近年来得到了一系列的研究成果日本早稻田大学的加藤一郎是相对较早开始研究仿人机器人的，在他的带领下通过企合作成立了仿人机器人研究组织，并由该组织研制出了 Wabot-1 机器人。这款机人具有很多先进的技术模块，比如语音控制模块、计算机视觉模块、四肢运动的平衡块，使它能够感知周围环境，可以通过人为控制进行物品的定位和抓取。后来，早稻大学又研制出 Wabot-2 型机器人，如图 1.2 所示，能够为来宾演奏钢琴，可以像人一活动自己的身体；Wabian-RV 机器人是该组织最近推出的一款机器人，不仅可以和进行交流，而且还能表现人类情感，也是世界上最先进的机器人之一[10]。另外，日著名的本田公司在 1996 年推出了自己的第一台仿人步行机器人 P2；2000 年又向世展示了 ASIMO 机器人，如图 1.3 所示，它经过几代更新，已成为迄今为止最先进的器人，可以及时预测将要执行的动作并提前调整重心，能够做出下台阶、弯腰等复杂作，还可以进行踢足球、开瓶盖倒水等动作，并且目前已有许多企业租用了 ASIMO 为接待员[11]。
日本仿人机器人的研发技术处于世界的前列，近年来得到了一系列的研究成果日本早稻田大学的加藤一郎是相对较早开始研究仿人机器人的，在他的带领下通过企合作成立了仿人机器人研究组织，并由该组织研制出了 Wabot-1 机器人。这款机人具有很多先进的技术模块，比如语音控制模块、计算机视觉模块、四肢运动的平衡块，使它能够感知周围环境，可以通过人为控制进行物品的定位和抓取。后来，早稻大学又研制出 Wabot-2 型机器人，如图 1.2 所示，能够为来宾演奏钢琴，可以像人一活动自己的身体；Wabian-RV 机器人是该组织最近推出的一款机器人，不仅可以和进行交流，而且还能表现人类情感，也是世界上最先进的机器人之一[10]。另外，日著名的本田公司在 1996 年推出了自己的第一台仿人步行机器人 P2；2000 年又向世展示了 ASIMO 机器人，如图 1.3 所示，它经过几代更新，已成为迄今为止最先进的器人，可以及时预测将要执行的动作并提前调整重心，能够做出下台阶、弯腰等复杂作，还可以进行踢足球、开瓶盖倒水等动作，并且目前已有许多企业租用了 ASIMO 为接待员[11]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国养老服务机器人的市场需求与产业发展[J]. 张思锋,张泽滈. 西安交通大学学报(社会科学版). 2017(05)
[2]基于NAO机器人的目标识别方法[J]. 梁付新,刘洪彬,张福雷,常发亮. 计算机工程与设计. 2017(08)
[3]结合迭代学习控制的视觉伺服物品抓取方法[J]. 田国会,袁丽,李国栋,李岩. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(S1)
[4]机器人技术研究进展[J]. 谭民,王硕. 自动化学报. 2013(07)
[5]基于DSP的人脸Hu矩识别研究[J]. 邹修国,李林,陆静霞. 电子技术应用. 2012(11)
[6]传感器技术在机器人上的应用研究[J]. 胡兰子,陈进军. 软件. 2012(07)
[7]一种基于HSV颜色空间和SIFT特征的车牌提取算法[J]. 杨涛,张森林. 计算机应用研究. 2011(10)
[8]工业机器人研究现状及发展趋势[J]. 曹文祥,冯雪梅. 机械制造. 2011(02)
[9]摄像机标定方法研究[J]. 张铖伟,王彪,徐贵力. 计算机技术与发展. 2010(11)
[10]仿人机器人发展及其技术探索[J]. 于秀丽,魏世民,廖启征. 机械工程学报. 2009(03)
博士论文
[1]高斯滤波器逼近理论与应用研究[D]. 许景波.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于NAO机器人的物体识别与定位技术研究[D]. 蒋哲翎.南京大学 2016
[2]基于视觉伺服的仿人机器人智能抓取技术研究[D]. 郑雪林.东北大学 2013
[3]NAO机器人的目标识别与定位研究[D]. 张生.安徽大学 2013
[4]基于视觉信息的移动机器人目标识别算法研究[D]. 赵强.山东大学 2012
[5]仿人机器人运动学和动力学分析[D]. 王建文.国防科学技术大学 2003
本文编号：3041364
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