线驱软体手术机器人形状感知及控制

发布时间：2021-06-07 16:58

　　长久以来,机器人的应用范围主要集中在工厂的装配生产线中。现如今,机器人在其他方面也融入了人们的生活。人类拥有五感,即:触觉、视觉、听觉、味觉和嗅觉。如果缺少这五感中的任何一种感觉,人类将无法与其周围环境进行完整的互动。使用这些感觉可以更好地对机器人进行操作。考虑加入触觉的情况:现今存在许多使用不同原理制成的力反馈传感器和传感阵列,但其中大多数的传感器的缺点在于其不能内应用至强磁场的环境下,或其仅可测量时变的力。本文提出了一种可应用于强磁场环境下的触觉系统的设计和实现。硬件部分包括三部分:光源、触觉传感阵列探头、可探测光强的相机。触觉传感阵列探头的实验室原型由ABS材质制作而成,其功能为转换加至光源上的力。使用光纤将光信号从光源传输至探头,并将反射光信号自探头传输至相机。探头具有14个传感单元,每个单元的直径为3.9毫米。每个传感单元都具有独立的灵活结构,这种结构可以消除相邻单元之间的干扰。每个传感单元都将施加的力转换成光信号。这些光信号由安装在光纤另一端的相机进行捕捉。在由相机捕捉后,使用图像处理技术对光强图进行处理,并提取出施加的力的信息。所述图像处理技术在MATLAB中实现,并使用... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
List of Abbreviations
Chapter1 Introduction
    1.1 Tactile Sensing:What and why?
    1.2 Tactile Sensing:How?
    1.3 Background
    1.4 Research Motivation
    1.5 Thesis Objectives
    1.6 Thesis Scope
    1.7 Thesis Organization
Chapter2 System Design
    2.1 Schematics Of The Proposed System
    2.2 Probe Head Design
    2.3 Camera Duct
    2.4 Working Principle of The Probe Head
    2.5 Summary
Chapter3 Force Extraction from Light Intensity Images using Linear Regression
    3.1 Image Acquisition
    3.2 Image Division
    3.3 RGB to Greyscale Conversion
    3.4 Greyscale Image to Binary Conversion
    3.5 Activated Pixel Calculation
    3.6 Calibration Algorithm
    3.7 Force Display
    3.8 Summary
Chapter4 Experiments& Result’s Discussion
    4.1 Experimental Setup
    4.2 Calibration
    4.3 Dynamic Response Test
    4.4 Shape Detection Test
    4.5 Summary
Chapter5 Conclusion
Acknowledgements
References
Publications



本文编号：3216956