基于雙目視覺的機(jī)械臂伺服系統(tǒng)的研究.pdf

1、機(jī)器人相關(guān)技術(shù)經(jīng)過近些年的飛快發(fā)展,已成為現(xiàn)代化高技術(shù)發(fā)展的重要方向之一,它主要涉及到運(yùn)動學(xué)、傳感器技術(shù)、精密機(jī)械、人工智能等多學(xué)科。機(jī)械臂作為機(jī)器人的一種,無論在仿人機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人還是工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,都有著廣泛的應(yīng)用。目前,大多數(shù)機(jī)械臂都無法自主的獲得外界環(huán)境信息,在一些應(yīng)用領(lǐng)域,比如弧焊機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、仿人機(jī)器人以及航天航海等領(lǐng)域的機(jī)器人,則需要機(jī)械臂能夠自主的獲得外界環(huán)境信息,并根據(jù)外界環(huán)境相關(guān)信息的變化做出不同的動作。隨

2、著機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展,機(jī)械臂視覺伺服控制技術(shù)也隨之快速發(fā)展,從而為解決機(jī)械臂在多變環(huán)境下的自主控制提供了基礎(chǔ)。
　　視覺伺服控制系統(tǒng)按攝像頭的數(shù)量可以分為單目視覺伺服控制和雙目視覺伺服控制,本論文采用的雙目視覺技術(shù),通過雙目視覺測得目標(biāo)物體在空間中的位置坐標(biāo),從而控制機(jī)械臂完成對目標(biāo)物體的抓取。在對雙目立體視覺技術(shù)以及機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)建模等相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上,搭建了一個簡單的機(jī)械臂視覺伺服控制實(shí)驗(yàn)平臺,該實(shí)驗(yàn)平臺主要由圖像采集單元、

3、圖像處理計(jì)算機(jī)、機(jī)械臂本體以及機(jī)械臂控制器幾部分組成。雙目立體視覺部分主要研究了視覺系統(tǒng)的標(biāo)定、立體校正、特征提取以及立體匹配等相關(guān)理論,并依據(jù)相關(guān)理論,完成了算法的設(shè)計(jì)。視覺系統(tǒng)的標(biāo)定用來計(jì)算出左右攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)和左右攝像機(jī)的空間幾何關(guān)系;立體校正能夠把實(shí)際的雙目視覺模型校正到理想的雙目視覺模型;對圖像的特征提取,本論文中采用的SURF(Speed-up Robust Features)特征點(diǎn),并完成了基于SURF特征點(diǎn)的立體匹配以