發(fā)布時(shí)間：2022-12-18 10:23

　　自機(jī)器人問世的半個(gè)多世紀(jì)以來,機(jī)器人技術(shù)得到了快速發(fā)展。單臂機(jī)器人局限性較大,無法滿足當(dāng)今的生產(chǎn)生活需求,雙臂機(jī)器人靈活性高,負(fù)載能力強(qiáng),在工業(yè)、服務(wù)業(yè)、醫(yī)療及抗災(zāi)救援等領(lǐng)域能發(fā)揮出重要作用,已經(jīng)引起了研究人員的廣泛關(guān)注。雙機(jī)械臂協(xié)作控制是比較困難的,其能力的高低決定了機(jī)器人完成任務(wù)的好壞�；诖�,本文將從基于雙目視覺的雙機(jī)械臂協(xié)作控制為切入點(diǎn),以完成雙機(jī)械臂協(xié)作任務(wù)為目標(biāo),研究雙臂機(jī)器人的協(xié)作問題。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,利用兩臺(tái)Kinova Mico~2機(jī)械臂和ZED雙目深度相機(jī)搭建雙機(jī)械臂協(xié)作系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。在ROS系統(tǒng)中,建立雙機(jī)械臂URDF模型,獲取URDF模型數(shù)據(jù)及各個(gè)關(guān)節(jié)角度信息,從而得到機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并且在Rviz中進(jìn)行顯示及仿真。其次,基于OpenCV計(jì)算機(jī)視覺庫,設(shè)計(jì)一種多目標(biāo)識(shí)別及定位的方法。基于HSV色彩空間對(duì)顏色不同的目標(biāo)物體進(jìn)行輪廓中心提取,得到中心點(diǎn)的二維坐標(biāo)位置,結(jié)合深度圖像中該點(diǎn)深度信息從而得到三維坐標(biāo)位置。再利用二維包圍矩形得到目標(biāo)物體的偏轉(zhuǎn)角度。該方法實(shí)現(xiàn)簡單并能準(zhǔn)確有效的得到目標(biāo)物體的幾何特征,方法具有較好的魯棒性。另外,通過ROS中T... 

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 雙臂機(jī)器人國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雙臂機(jī)器人國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 研究現(xiàn)狀分析
    1.3 本課題研究內(nèi)容
2 基于雙目視覺的雙機(jī)械臂系統(tǒng)搭建
    2.1 軟件系統(tǒng)搭建
    2.2 視覺系統(tǒng)搭建
        2.2.1 視覺系統(tǒng)的相機(jī)
        2.2.2 視覺系統(tǒng)架構(gòu)
    2.3 雙機(jī)械臂系統(tǒng)搭建
        2.3.1 機(jī)械臂簡介
        2.3.2 構(gòu)造雙機(jī)械臂系統(tǒng)
        2.3.3 雙機(jī)械臂協(xié)作系統(tǒng)架構(gòu)
    2.4 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        2.4.1 機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        2.4.2 機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
    2.5 本章小結(jié)
3 基于雙目視覺的目標(biāo)位姿獲取
    3.1 雙目視覺成像模型及標(biāo)定
        3.1.1 相機(jī)模型中的坐標(biāo)系關(guān)系
        3.1.2 雙目視覺成像模型
        3.1.3 ZED相機(jī)標(biāo)定
    3.2 目標(biāo)定位及姿態(tài)識(shí)別
        3.2.1 目標(biāo)識(shí)別及定位
        3.2.2 姿態(tài)識(shí)別
    3.3 目標(biāo)位置轉(zhuǎn)換
    3.4 本章小結(jié)
4 雙機(jī)械臂協(xié)作控制
    4.1 基于MoveIt!的雙機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃配置
        4.1.1 MoveIt!簡介
        4.1.2 雙機(jī)械臂URDF模型
        4.1.3 可視化平臺(tái)搭建
        4.1.4 MoveIt!配置
    4.2 雙機(jī)械臂聯(lián)合驅(qū)動(dòng)
        4.2.1 機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模式
        4.2.2 雙機(jī)械臂啟動(dòng)
        4.2.3 雙機(jī)械臂位置控制實(shí)驗(yàn)
    4.3 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 機(jī)械臂末端位姿
        4.3.2 機(jī)械臂軌跡規(guī)劃
    4.4 雙機(jī)械臂協(xié)作倒水的實(shí)現(xiàn)
    4.5 本章小節(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙目立體視覺的三維重建方法[J]. 張如如,葛廣英,申哲,朱榮華,張廣世,孫群.  揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[2]“中國制造2025”與“工業(yè)4.0”的比較及推進(jìn)路徑研究[J]. 邵安菊.  上海市經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]機(jī)械手D-H坐標(biāo)系建立分析[J]. 孫伏.  陜西理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[4]六自由度機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)及工作空間分析[J]. 孫野,殷鳳龍,王香麗,陳忠凱,馮曉.  機(jī)床與液壓. 2015(03)
[5]新松機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展及應(yīng)用[J]. 徐方,鄒風(fēng)山,鄭春暉.  機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2011(05)
[6]工業(yè)機(jī)器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 曹文祥,馮雪梅.  機(jī)械制造. 2011(02)
[7]基于雙目視覺的雙臂作業(yè)型服務(wù)機(jī)器人的研制[J]. 李瑞峰,胡雨濱,趙立軍,葛連正,劉廣利.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(04)
[8]我國家庭服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告[J]. 徐方,張希偉,杜振軍.  機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用. 2009(02)
[9]從RGB到HSV色彩空間轉(zhuǎn)換公式的修正[J]. 石美紅,申亮,龍世忠,胡西民.  紡織高�；A(chǔ)科學(xué)學(xué)報(bào). 2008(03)
[10]工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 馬光,申桂英.  組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2002(03)

博士論文
[1]面向救援任務(wù)的雙臂機(jī)器人協(xié)作運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制方法研究[D]. 王美玲.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]基于機(jī)器視覺的服務(wù)機(jī)器人智能抓取研究[D]. 楊揚(yáng).上海交通大學(xué) 2014
[3]室內(nèi)服務(wù)機(jī)器人移動(dòng)定位技術(shù)研究[D]. 趙立軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于機(jī)器視覺的雙臂協(xié)作技術(shù)研究[D]. 徐昊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]面向裝配操作的雙臂工業(yè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與軌跡優(yōu)化[D]. 曹彩霞.沈陽理工大學(xué) 2018
[3]基于計(jì)算機(jī)視覺的人體運(yùn)動(dòng)檢測與姿態(tài)識(shí)別的算法研究[D]. 胡洋.河北工業(yè)大學(xué) 2017
[4]面向倉儲(chǔ)自動(dòng)化的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃[D]. 王鵬.浙江大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3721882