基于多爪机械手的不规则物体抓取技术
发布时间：2021-08-12 08:01
随着科技的进步和人工智能的发展,机器人领域出现了各种功能的机器人,给我们的生产生活带来了很大的便利。机械手是一种使用很广泛的机器人,不仅有较强的灵活性,而且易于操控。本文主要研究在室内环境下,使用多爪机械手成功抓起形状不规则的目标物体。研究内容包括机器人移动平台的建图与自主导航、检测不规则物体和多爪机械手抓取不规则物体等技术。论文基于对机械手抓取以及机器人建图导航的研究,分析了实验环境和实验的基本要求,选择在Turtlebot2.0机器人移动平台上搭建激光雷达和Xtion Pro Live相机,用这一套装置来完成感知环境和检测不规则物体的任务。使用uHand2.0多爪机械手与PC机之间通过VNC连接,可以通过PC机对多爪机械手进行操控,进而控制多爪机械手抓取不规则物体。研究分析了机器人操作系统ROS的原理和架构,建立Turtlebot2.0机器人移动平台与ROS之间的通信,实现了ROS对机器人移动平台的操控。对ROS中的建图和导航功能包进行分析,在ROS系统中实现了Gmapping SLAM算法包,完成了机器人移动平台对室内环境的建图。通过调用ROS系统中的Navigation导航包完...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多功能四足机器人SpotFigure1.1MultifunctionalquadrupedrobotSpot美国加利福尼亚大学的研究人员基于对机械臂的研究以及实现对不规则物体的抓
中北大学学位论文4图1.2DexNet2.0敏捷机器人Figure1.2DexNet2.0agilerobot机器人行业在我国起步较晚，但是，由于国家对机器人领域的大力扶持和科研资金投入，机器人行业得到了很大的发展。在国家大力发展机械臂的同时，国内相关研究人员和学者也在对机械臂不断创新和开拓，积极探索机械臂在我国的发展前景。机械臂在我国很多行业和领域都已经使用十分广泛，完成一些高精密工程也离不开机械臂。中国空间技术研究院载人航天总部研制出了天宫二号机械臂操作终端，如下图1.3所示[9]。天宫二号机械臂操作终端是世界上第二个在国际空间站成功应用的机器人，代表着我国航天事业迈上了一个新的台阶，提升了我国在航天领域的地位，具有十分深远的意义。特别是天宫二号机械臂能够使用电动工具完成拧螺丝的动作，这个动作要求十分精细，并且操作精度优于三毫米。该机械臂操作终端顺利拆换了一台单机，实现了世界仿人型机器人在轨维修从零到一的突破，这也是我国首次在国际空间站完成人与机器人协同工作的任务，代表我国载人航天技术取得了新的突破。除此之外，机械臂还可以抓取漂浮物体，与宇航员一同完成对动力学参数的的辨识。机械臂与航天员克服了一系列难题，将所有的预定任务都顺利完成。
中北大学学位论文5图1.3天宫二号机械臂Figure1.3TiangongNo.2roboticarm越疆科技在第一代Dobot机械臂火了之后又制造出了第二代名为越疆魔术师的机械臂，如下图1.4所示。这款高精度机械臂的定位精度只有0.2mm，能够完成很多需要精密操作的任务。它具有3D打印的功能，不但能够画一些形状简单的线条，还可以雕刻形状复杂、具有层次感的图案。而且在皮革或木板上它也可以完成刻画和雕刻的工作，它的实用性得到了提升。Dobot机械臂能够完成3D打印并且精度很高，还能在多种环境下工作，在我国的机械臂领域是一个很大的突破。机械臂在画图的时候，只需要将图片从自带软件中导入，之后它就可以把完整的图片画出来。而自带软件支持多种图片格式，无论是矢量图还是栅格图像都能够识别，比如：PLT、SVG、DXF、BMP等，这些格式的图片均可以被识别应用。这台机械臂可以和PC端或者手机端进行连接，常用的连接方式有USB、蓝牙、WIFI等。与此同时，它也有很多扩展接口以供我们做进一步的开发和应用，例如电源、I/O接口、和一些用于信息传输与交换的通信接口。声音传感器、亮度传感器等均可以和上述的扩展接口进行数据传输和信息交互，增加了机械臂的实用性。
本文编号：3337929
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多功能四足机器人SpotFigure1.1MultifunctionalquadrupedrobotSpot美国加利福尼亚大学的研究人员基于对机械臂的研究以及实现对不规则物体的抓
中北大学学位论文4图1.2DexNet2.0敏捷机器人Figure1.2DexNet2.0agilerobot机器人行业在我国起步较晚，但是，由于国家对机器人领域的大力扶持和科研资金投入，机器人行业得到了很大的发展。在国家大力发展机械臂的同时，国内相关研究人员和学者也在对机械臂不断创新和开拓，积极探索机械臂在我国的发展前景。机械臂在我国很多行业和领域都已经使用十分广泛，完成一些高精密工程也离不开机械臂。中国空间技术研究院载人航天总部研制出了天宫二号机械臂操作终端，如下图1.3所示[9]。天宫二号机械臂操作终端是世界上第二个在国际空间站成功应用的机器人，代表着我国航天事业迈上了一个新的台阶，提升了我国在航天领域的地位，具有十分深远的意义。特别是天宫二号机械臂能够使用电动工具完成拧螺丝的动作，这个动作要求十分精细，并且操作精度优于三毫米。该机械臂操作终端顺利拆换了一台单机，实现了世界仿人型机器人在轨维修从零到一的突破，这也是我国首次在国际空间站完成人与机器人协同工作的任务，代表我国载人航天技术取得了新的突破。除此之外，机械臂还可以抓取漂浮物体，与宇航员一同完成对动力学参数的的辨识。机械臂与航天员克服了一系列难题，将所有的预定任务都顺利完成。
中北大学学位论文5图1.3天宫二号机械臂Figure1.3TiangongNo.2roboticarm越疆科技在第一代Dobot机械臂火了之后又制造出了第二代名为越疆魔术师的机械臂，如下图1.4所示。这款高精度机械臂的定位精度只有0.2mm，能够完成很多需要精密操作的任务。它具有3D打印的功能，不但能够画一些形状简单的线条，还可以雕刻形状复杂、具有层次感的图案。而且在皮革或木板上它也可以完成刻画和雕刻的工作，它的实用性得到了提升。Dobot机械臂能够完成3D打印并且精度很高，还能在多种环境下工作，在我国的机械臂领域是一个很大的突破。机械臂在画图的时候，只需要将图片从自带软件中导入，之后它就可以把完整的图片画出来。而自带软件支持多种图片格式，无论是矢量图还是栅格图像都能够识别，比如：PLT、SVG、DXF、BMP等，这些格式的图片均可以被识别应用。这台机械臂可以和PC端或者手机端进行连接，常用的连接方式有USB、蓝牙、WIFI等。与此同时，它也有很多扩展接口以供我们做进一步的开发和应用，例如电源、I/O接口、和一些用于信息传输与交换的通信接口。声音传感器、亮度传感器等均可以和上述的扩展接口进行数据传输和信息交互，增加了机械臂的实用性。
本文编号：3337929
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/3337929.html
