多传感信息融合的机械臂末端位姿测量

发布时间：2021-10-31 19:40

　　串联机械臂在执行任务的过程中,需要控制末端执行器到达指定环境中指定位置,这便需要测量机械臂的末端位姿。本文在使用成本较低传感器的前提下,为了提升串联机械臂的位姿测量精度,研究了多传感信息融合的机械臂末端位姿测量技术。在分析了基于单一类别传感器的位姿测量方法的优缺点之后,将姿态传感器与视觉传感器进行融合测量,实现对各个传感器的优势互补,从而设计出一种简易、精确的机械臂末端位姿测量方法。本文的主要研究内容如下:首先,阐述了课题背景与意义,分析了机械臂位姿测量的主流方案,结合国内外发展现状及课题应用场景,确定了本课题研究的主要方案。其次,研究了基于惯性测量单元的两种位姿测量方法。针对传感器的安装误差,先利用拟合圆求得关节旋转轴,继而提出了一种安装误差标定方法,该方法通过空间矢量旋转法标定出传感器坐标系与机械臂坐标系之间的旋转矩阵,进而设计出两种位姿测量方法:通过测量关节角并利用D-H模型得到末端位姿,通过固定在末端的IMU测量得到末端姿态信息。再次,研究了基于单目视觉的位姿测量算法。采用了眼在手外的单目视觉测量系统,针对具有正交关节的机械臂,提出了一种基于圆弧轨迹分析法的手眼标定方法,用以确... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

IMU实物图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3468735