基于机器视觉的机械臂半自主控制系统的研究
发布时间：2021-06-20 20:49
近年来,搭载多自由度机械臂的移动机器人被广泛应用于灾难救援、空间探索、反恐排爆、国防科技等领域中,辅助人类完成相应的作业。但是多自由度机械臂操控比较困难,因此基于机器视觉的机械臂半自主控制研究是移动机器人机械臂的研究热点之一。本文主要针对RoboCup救援机器人项目中机械臂灵活操控要求,完成对目标物进行抓取、旋转、检查和触摸四种操作。以RGBD摄像机为视觉传感器,研究目标定位和识别、运动规划、末端压力传感器反馈等问题,实现基于机器视觉的机械臂半自主控制系统。首先通过P4P算法确定RGBD摄像机在世界坐标系中的位姿,然后通过稳定特征值法、向量法和均值法估算出目标物位姿,通过基于纹理特征的颜色直方图匹配算法识别出目标物;根据六自由度机械臂结构,采用D-H建模进行正逆运动学的分析,并在关节空间和笛卡尔空间进行机械臂运动规划;分析机械臂的工作空间,确定机械臂的工作空间范围;通过压力传感器作为机械手爪的末端反馈,判断是否可以抓取或者旋转目标物。基于ROS平台搭建控制系统实验环境,编写模块化的多进程机械臂本地控制和远程决策;通过MoveIt!和Rviz工...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国火星探测机器人
能够灵活地转动、伸展和弯曲[6] 90 天的火星探测任务[6]。气号 (b)机图 1-1 美国火星探测机器人了一系列 Andros 排爆机器人。其图 1-2 所示。自身重量 159kg，最由度可以确保最佳的灵活性，水有有限电缆、光缆和无线电三种行实时传输现场图像；转移爆炸可免不必要的人员伤亡。
第一章 绪论起了全世界关注。由于核反应堆厂房在里面作业。因此引进日本国内的救摄和辐射数据的采集。“Quince”救援大学、日本东北大学等联合开发的，有红外传感器和二氧化碳传感器可以械臂，可以在操控人员的远程操控下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目立体相机的室外场景三维重建系统设计[J]. 汪神岳,刘强,王超然,侯长波. 计算机测量与控制. 2017(11)
[2]基于ROS平台的六自由度机械臂运动规划[J]. 孟韶南,梁雁冰,师恒. 上海交通大学学报. 2016(S1)
[3]救援机器人的研究现状与发展趋势[J]. 郭月,赵新华,陈炜,侍才洪,邢凯,张西正. 医疗卫生装备. 2014(08)
[4]嫦娥三号“玉兔号”巡视器遥操作中的关键技术[J]. 吴伟仁,周建亮,王保丰,刘传凯. 中国科学:信息科学. 2014(04)
[5]串联机器人机械臂工作空间与结构参数研究[J]. 田海波,马宏伟,魏娟. 农业机械学报. 2013(04)
[6]基于MMAS的多目标优化算法研究[J]. 赵国材,刘洋. 计算机仿真. 2011(07)
[7]勇气号和机遇号火星车定位方法评述[J]. 邸凯昌. 航天器工程. 2009(05)
[8]矿难救援机器人的研究应用现状与开发[J]. 王忠民,刘军,窦智,杜占灵. 煤矿机械. 2007(11)
[9]救援机器人的发展及其在灾害救援中的应用[J]. 董晓坡,王绪本. 防灾减灾工程学报. 2007(01)
[10]蛇形机器人的研究及在灾难救援中的应用[J]. 李斌. 机器人技术与应用. 2003(03)
博士论文
[1]基于视觉信息与方位角的移动机械臂开门控制系统研究[D]. 吴若鸿.武汉科技大学 2014
[2]基于机器视觉的服务机器人智能抓取研究[D]. 杨扬.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]基于视觉的移动机器人自定位及目标物位姿测量研究[D]. 丰俊丙.山东大学 2016
[2]基于模型的双目位姿测量方法研究与实现[D]. 杨阳.西安电子科技大学 2015
[3]基于ROS的移动服务机器人进门过程关键技术研究[D]. 董学会.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于机器视觉的移动机械臂控制[D]. 陈浩.西安电子科技大学 2014
[5]多关节机械臂式排爆机器人的设计[D]. 许家紫.安徽大学 2014
[6]基于单目视觉的室内目标定位技术研究[D]. 王婷婷.天津大学 2012
[7]基于单目视觉的移动机器人目标识别及抓取系统研究[D]. 冉冉.北京交通大学 2010
本文编号：3239907
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国火星探测机器人
能够灵活地转动、伸展和弯曲[6] 90 天的火星探测任务[6]。气号 (b)机图 1-1 美国火星探测机器人了一系列 Andros 排爆机器人。其图 1-2 所示。自身重量 159kg，最由度可以确保最佳的灵活性，水有有限电缆、光缆和无线电三种行实时传输现场图像；转移爆炸可免不必要的人员伤亡。
第一章 绪论起了全世界关注。由于核反应堆厂房在里面作业。因此引进日本国内的救摄和辐射数据的采集。“Quince”救援大学、日本东北大学等联合开发的，有红外传感器和二氧化碳传感器可以械臂，可以在操控人员的远程操控下
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双目立体相机的室外场景三维重建系统设计[J]. 汪神岳,刘强,王超然,侯长波. 计算机测量与控制. 2017(11)
[2]基于ROS平台的六自由度机械臂运动规划[J]. 孟韶南,梁雁冰,师恒. 上海交通大学学报. 2016(S1)
[3]救援机器人的研究现状与发展趋势[J]. 郭月,赵新华,陈炜,侍才洪,邢凯,张西正. 医疗卫生装备. 2014(08)
[4]嫦娥三号“玉兔号”巡视器遥操作中的关键技术[J]. 吴伟仁,周建亮,王保丰,刘传凯. 中国科学:信息科学. 2014(04)
[5]串联机器人机械臂工作空间与结构参数研究[J]. 田海波,马宏伟,魏娟. 农业机械学报. 2013(04)
[6]基于MMAS的多目标优化算法研究[J]. 赵国材,刘洋. 计算机仿真. 2011(07)
[7]勇气号和机遇号火星车定位方法评述[J]. 邸凯昌. 航天器工程. 2009(05)
[8]矿难救援机器人的研究应用现状与开发[J]. 王忠民,刘军,窦智,杜占灵. 煤矿机械. 2007(11)
[9]救援机器人的发展及其在灾害救援中的应用[J]. 董晓坡,王绪本. 防灾减灾工程学报. 2007(01)
[10]蛇形机器人的研究及在灾难救援中的应用[J]. 李斌. 机器人技术与应用. 2003(03)
博士论文
[1]基于视觉信息与方位角的移动机械臂开门控制系统研究[D]. 吴若鸿.武汉科技大学 2014
[2]基于机器视觉的服务机器人智能抓取研究[D]. 杨扬.上海交通大学 2014
硕士论文
[1]基于视觉的移动机器人自定位及目标物位姿测量研究[D]. 丰俊丙.山东大学 2016
[2]基于模型的双目位姿测量方法研究与实现[D]. 杨阳.西安电子科技大学 2015
[3]基于ROS的移动服务机器人进门过程关键技术研究[D]. 董学会.哈尔滨工业大学 2016
[4]基于机器视觉的移动机械臂控制[D]. 陈浩.西安电子科技大学 2014
[5]多关节机械臂式排爆机器人的设计[D]. 许家紫.安徽大学 2014
[6]基于单目视觉的室内目标定位技术研究[D]. 王婷婷.天津大学 2012
[7]基于单目视觉的移动机器人目标识别及抓取系统研究[D]. 冉冉.北京交通大学 2010
本文编号：3239907
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