基于幾何不變量的機械臂立體視覺檢測研究.pdf

1、在多自由度并聯機器人控制中，相對于傳統(tǒng)檢測方法，計算機視覺檢測系統(tǒng)具有非接觸、智能、檢測速度快等優(yōu)點。但在三維空間，同樣物體在攝像機的不同視點，其圖像有不同的特征；或者攝像機靜止，物體經過空間運動后，圖像也會有不同的特征，因此，空間運動的機器人末端操作器的識別工作極有挑戰(zhàn)性，因此急需一種對旋轉和平移不敏感的算法來解決這個問題。
　　 針對這種視覺識別需求，本文引入了幾何不變量的概念。通過對末端操作器目標的幾何結構分析，設計出適合

2、識別的空間結構的幾何不變量。在幾何不變量的設計過程中，引入了共形幾何代數框架，使模型能脫離坐標系進行定義，只需運用被識別對象之間的幾何關系進行不同的運算和變換。本課題正是在這種框架下，運用基于幾何不變量識別算法實現了多自由度并聯機械手臂的末端操作器檢測識別。本文的主要工作如下：
　　 1)詳細分析了三種幾何變換群及其基本不變量，然后在此基礎上說明了三種攝像機的投影模型和這三種幾何變換群的關系；
　　 2)針對研究過程中所

3、嘗試使用的共形幾何代數進行了研究，給出了幾何代數基本運算的幾何解釋，共形幾何代數的基本定義，以及幾何形體的表示和運算；
　　 3)對幾何不變量的研究背景和應用領域進行了簡單的敘述，較詳細的分析了幾個空間平面幾何不變量，以及相關的推導和應用方向。
　　 4)對六自由度并聯機械手臂，推導出空間六點幾何約束結構和空間五線幾何約束結構的不變量。運用空間五線幾何約束結構，對機械臂術端CAD圖像進行多面多視點的不變量提取，并運用其不