空間視覺伺服機(jī)械手捕捉運動目標(biāo)的系統(tǒng)研究.pdf

1、為了使機(jī)器人能夠代替人類從事各種工作，必須提高機(jī)器人的感知能力，其方法是給機(jī)器人配置各種各樣的傳感器，其中視覺傳感器起著非常重要的作用，目前視覺伺服機(jī)器人的研究已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點。本課題以江蘇省自然科學(xué)基金項目《基于視線空間的多視覺融合機(jī)器人視覺伺服理論研究》為背景，搭建了一個基于視覺伺服的五自由度機(jī)器人控制系統(tǒng)，對機(jī)器人跟蹤、估計、捕捉運動目標(biāo)展開了研究。 首先搭建了伺服機(jī)器人的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括機(jī)械手本體

2、、機(jī)器人電氣控制系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等。軟件系統(tǒng)包括基于RTLinux和Linux的機(jī)器人運動控制程序，以及圖像處理和運動控制兩種軟件平臺相連接的串口通訊的實現(xiàn)。 研究和設(shè)計了一種改進(jìn)的以卡爾曼濾波為核心的運動目標(biāo)估計方法。主要改進(jìn)點是增加了動態(tài)選擇特征點的功能，針對所提算法進(jìn)行了仿真和實驗研究。仿真及實驗結(jié)果顯示該算法能夠相對準(zhǔn)確的跟蹤和估計出目標(biāo)的各項運動參數(shù)，算法滿足空間機(jī)械手抓取運動目標(biāo)的要求。 為了實現(xiàn)捕捉運動目