基于三視點(diǎn)標(biāo)定的機(jī)械臂智能控制.pdf

1、當(dāng)今社會(huì)，新型科學(xué)取得了迅速的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)成為了當(dāng)今學(xué)科的研究熱點(diǎn)。同時(shí)在一定程度上也推動(dòng)了機(jī)器人向著智能化的方向快速發(fā)展。機(jī)器智能化的程度也反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的水平。同時(shí)，機(jī)器智能化也不是一個(gè)單一的學(xué)科，它是集人工智能、深度學(xué)習(xí)、傳感器技術(shù)以及運(yùn)動(dòng)控制學(xué)等多個(gè)學(xué)科于一身。然而，機(jī)械臂作為機(jī)器智能化研究的一個(gè)重要方向，在生活中的各個(gè)領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，大多數(shù)的機(jī)械臂都是通過程序設(shè)定，在特定工作

2、環(huán)境中重復(fù)地干著同一件事情。大多數(shù)機(jī)械臂都不能對(duì)外界環(huán)境信息擁有感知能力，做出相應(yīng)的判斷進(jìn)而進(jìn)行相關(guān)作業(yè)。隨著工業(yè)快速的發(fā)展，對(duì)于智能機(jī)械臂的需求也越來越多，比如搬運(yùn)機(jī)械臂、焊接機(jī)器人以及在航天領(lǐng)域在外太空進(jìn)行作業(yè)的機(jī)器人等，他們都需要機(jī)械臂感知周圍環(huán)境信息，通過捕獲到的信息進(jìn)行處理來完成相應(yīng)的動(dòng)作。機(jī)械臂智能化的發(fā)展是以計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)作為基礎(chǔ)的，每當(dāng)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)出現(xiàn)突破時(shí)，都會(huì)對(duì)機(jī)械臂智能控制提供推動(dòng)作用。
　　基于視覺的機(jī)械

3、臂伺服控制系統(tǒng)可以根據(jù)攝像頭個(gè)數(shù)的不同而分為不同的系統(tǒng)分別為:單目視覺機(jī)械臂伺服控制系統(tǒng)、雙目視覺機(jī)械臂控制伺服系統(tǒng)和多目視覺機(jī)械臂控制伺服系統(tǒng)。隨著攝像機(jī)數(shù)目的增加，對(duì)于機(jī)械臂的控制過程越復(fù)雜，處理的時(shí)間復(fù)雜度也越高。當(dāng)前，很多的研究都是基于兩個(gè)視點(diǎn)的機(jī)械臂智能控制。還沒有出現(xiàn)對(duì)多于兩個(gè)視覺的機(jī)械臂智能控制。
　　本文嘗試了三目視覺和眼固定的伺服控制系統(tǒng)，通過攝像頭獲取空間物體的二維圖像信息，通過二維圖像信息獲取物體在空間中的實(shí)

4、際位置坐標(biāo)和機(jī)械臂末端控制單元的位置，然后通過對(duì)機(jī)械臂末端執(zhí)行器的軌跡規(guī)劃，從而完成機(jī)械臂對(duì)物體的相關(guān)操作。在三目視覺中，通過三焦張量來完成對(duì)攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)的標(biāo)定，并且根據(jù)計(jì)算視覺技術(shù)，完成對(duì)圖像特征的提取與預(yù)處理工作。在機(jī)械臂建模中采用經(jīng)典的D-H建模模型，對(duì)六個(gè)自由度的機(jī)械臂進(jìn)行了詳細(xì)的建模推導(dǎo)與求解。
　　并基于MATLAB對(duì)相關(guān)的算法功能進(jìn)行相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)通過圖像獲取物體的三維坐標(biāo)時(shí)，采用三視點(diǎn)對(duì)空間