六自由度机械臂动态避碰研究

发布时间：2024-12-21 01:25

　　随着机器人在制造业领域的普遍应用,工业机器人伤害工作人员的事件已屡见不鲜。如何在共享有限空间的前提下保证工作人员的安全成为了机器人避碰技术的研究重心。因此,研究工业机器人在复杂环境中的动态避碰问题,对提高工业机器人的安全性具有重要的意义。本课题以YL-R1400工业机器人为研究对象,针对机械臂运行时障碍物避碰和目标追踪问题,利用深度学习算法、双目视觉空间定位技术、人工势场法及虚拟样机技术对六自由度机械臂障碍物避碰和目标追踪进行研究与分析。研究内容如下:首先,以YL-R1400工业机器人的数据为基本参数,对机械臂进行运动学建模与分析。应用D-H参数法建立机械臂的正运动学模型,求解机械臂末端空间坐标系与关节空间坐标系之间的转换方程式;应用代数法求解机械臂逆运动学方程,在已知末端轨迹的情况下采用逆运动学方程求解出机械臂每个关节的转角轨迹,为控制系统提供控制变量,并使用MATLAB Robotics Toolbox对所建模型进行验证与分析。其次,采用双目视觉系统获取目标的位置信息。本文基于深度学习算法对障碍物及目标进行检测和识别,然后将获取的信息传输至含空间定位算法的双目视觉系统中,并确定目标与...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1亚龙智能公司焊接机器人现场布置示意图

工程硕士学位论文1第1章绪论1.1课题背景及意义随着机器人在制造业领域的普遍应用，工业机器人伤害工作人员的事件已屡见不鲜[1]。例如：上世纪70年代末，日本广岛某企业的工业机器人在正常作业时，出现故障，将操作人员重伤致死，成为了世界上首例机器人伤人事故。再如，2015年6月，在德....

图1.2机器

制造重要分支之一机器视觉的发展[14]。在工业机器人避碰中，机器视觉可以确保精确检测出环境中的障碍物和目标，可见深度学习算法的发展促进了工业机器人避碰技术的进程，使得避碰算法的实现具有了工程意义。从避碰技术的提出到琳琅满目的各类算法，众多的学者和工程师把避碰技术运用到了如焊接、装....

图2.7YL-R1400机械臂运动学模型

六自由度机械臂动态避碰研究20图2.7YL-R1400机械臂运动学模型由上图可知，以表2.1为已知参数，以Link[0，0，0，0，0，0]为初始位姿建立的六自由度机械臂和本章第二节中建立的数值模型相符，因此所建模型准确合理。工具箱中还有正运动学仿真分析函数、逆运动学仿真分析函数....

图3.2MaskR-CNN网络结构示意图

D、FPN、RetinaNet等。Twostage模型是一种以候选区域为基准的目标识别算法，算法流程主要包括两个阶段：首先从样本数据中提取候选区域，然后在该区域中执行分类和位置反馈，最后实现目标的识别和检测。其中MaskR-CNN是Twostage模型的典型代表算法之一。Mask....

本文编号：4018172