裝車機器人的環(huán)境感知與智能控制
發(fā)布時間:2023-02-25 21:02
隨著近幾年國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的興起,物流行業(yè)取得前所未有的飛速發(fā)展。隨之而來的是市場上的貨物需要快速大量流通,在貨物搬運需求急劇上升與人工裝車搬貨效率低下的矛盾日益嚴(yán)重的情況下,各種工業(yè)自動化機器開始在裝車搬運過程嶄露頭角。針對目前研發(fā)的箱式貨物裝車機器人基于示教再現(xiàn)的半自動化裝車方式適用性差的現(xiàn)狀,對箱式貨物智能裝車系統(tǒng)的視覺方案、貨廂內(nèi)部環(huán)境的識別定位以及裝車機器人運動的自主規(guī)劃這三個方面進行了深入研究,設(shè)計了基于視覺反饋的裝車機器人的閉環(huán)控制系統(tǒng)。首先,通過分析現(xiàn)階段物流行業(yè)貨物裝載效率低,工人工作強度大以及目前的裝車機器人智能程度低等問題。利用新型的TOF三維相機代替人眼識別的功能安裝在裝車機器人的末端,實現(xiàn)貨車車廂環(huán)境信息的智能檢測。對相機與裝車機器人組成的手眼系統(tǒng)進行標(biāo)定,使得三維相機中的提取坐標(biāo)能轉(zhuǎn)換到裝車機器人的基座標(biāo)系下,實現(xiàn)裝車機器人的精準(zhǔn)定位。其次,對三維相機實測點云數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點,針對現(xiàn)有點云濾波去噪效果不明顯的問題,提出基于點云深度信息約束的統(tǒng)計濾波算法。然后利用最小二乘法對點云數(shù)據(jù)平滑處理,消除了點云數(shù)據(jù)中的混雜點;谪泿麅(nèi)部的貨壁點云信息特征提出切片的方法對點...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 智能裝車系統(tǒng)的整體設(shè)計
2.1 智能裝車系統(tǒng)的整體構(gòu)成
2.2 三維相機的選型及測量原理
2.3 裝車機器人簡介
2.4 手眼標(biāo)定
2.5 本章小結(jié)
第三章 點云數(shù)據(jù)的預(yù)處理
3.1 實測三維點云數(shù)據(jù)分析
3.2 基于kd-tree的點云鄰域搜索策略
3.3 點云濾波處理
3.4 點云數(shù)據(jù)的平滑處理
3.5 算法結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 點云數(shù)據(jù)的分割與提取
4.1 點云分割的概念及常用方法
4.2 點云數(shù)據(jù)切片去除邊緣貨箱壁
4.3 區(qū)域生長點云分割原理
4.4 基于曲率和法線夾角約束的區(qū)域生長分割
4.5 點云數(shù)據(jù)的包圍盒提取
4.6 點云分割提取算法驗證
4.7 本章小結(jié)
第五章 機器人運動的智能規(guī)劃
5.1 裝車機器人運動學(xué)分析
5.2 機器人路徑規(guī)劃
5.3 裝箱運動軌跡規(guī)劃
5.4 機器人自主控制策略
5.5 裝車機器人運動學(xué)仿真
5.6 本章小結(jié)
第六章 貨廂識別與裝車系統(tǒng)實驗分析
6.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)與功能模塊
6.2 實驗平臺搭建
6.3 手眼標(biāo)定實驗
6.4 智能裝車控制系統(tǒng)測試實驗
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取的研究成果
致謝
本文編號:3749192
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景及研究目的與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 智能裝車系統(tǒng)的整體設(shè)計
2.1 智能裝車系統(tǒng)的整體構(gòu)成
2.2 三維相機的選型及測量原理
2.3 裝車機器人簡介
2.4 手眼標(biāo)定
2.5 本章小結(jié)
第三章 點云數(shù)據(jù)的預(yù)處理
3.1 實測三維點云數(shù)據(jù)分析
3.2 基于kd-tree的點云鄰域搜索策略
3.3 點云濾波處理
3.4 點云數(shù)據(jù)的平滑處理
3.5 算法結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 點云數(shù)據(jù)的分割與提取
4.1 點云分割的概念及常用方法
4.2 點云數(shù)據(jù)切片去除邊緣貨箱壁
4.3 區(qū)域生長點云分割原理
4.4 基于曲率和法線夾角約束的區(qū)域生長分割
4.5 點云數(shù)據(jù)的包圍盒提取
4.6 點云分割提取算法驗證
4.7 本章小結(jié)
第五章 機器人運動的智能規(guī)劃
5.1 裝車機器人運動學(xué)分析
5.2 機器人路徑規(guī)劃
5.3 裝箱運動軌跡規(guī)劃
5.4 機器人自主控制策略
5.5 裝車機器人運動學(xué)仿真
5.6 本章小結(jié)
第六章 貨廂識別與裝車系統(tǒng)實驗分析
6.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)與功能模塊
6.2 實驗平臺搭建
6.3 手眼標(biāo)定實驗
6.4 智能裝車控制系統(tǒng)測試實驗
6.5 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 總結(jié)
7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取的研究成果
致謝
本文編號:3749192
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