隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。但傳統(tǒng)的單臂機(jī)器人受制于環(huán)境,隨著人們對(duì)工業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)水平要求的不斷提高,人們迫切希望機(jī)器人可以如人一樣進(jìn)行更為復(fù)雜精細(xì)的勞動(dòng)。因此,亟需展開(kāi)對(duì)雙臂機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的研究。由于ROS（Robot Operation System）開(kāi)源機(jī)器人操作系統(tǒng)相比于許多傳統(tǒng)的機(jī)器人開(kāi)發(fā)系統(tǒng)具有更方便的通訊機(jī)制與更為友好的開(kāi)發(fā)環(huán)境。所以,本論文主要基于ROS對(duì)雙機(jī)械臂系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行搭建并對(duì)雙臂系統(tǒng)碰撞檢測(cè)以及運(yùn)動(dòng)規(guī)劃相關(guān)方法展開(kāi)研究。首先,本文針對(duì)UR5機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行建模,采用數(shù)值法和分析法兩種方法,并進(jìn)行性能對(duì)比分析。分析了UR5的奇異性。其次,基于ROS搭建雙機(jī)械臂系統(tǒng)仿真與實(shí)物平臺(tái),并在Rviz中顯示。建立機(jī)械臂與上位機(jī)之間的聯(lián)系,選擇節(jié)點(diǎn)間通訊的消息類型,配置可實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的ROS主程序庫(kù)Move It!,并基于Move It!進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃實(shí)驗(yàn)。然后針對(duì)雙機(jī)械臂在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可能發(fā)生碰撞的問(wèn)題進(jìn)行碰撞檢測(cè)研究,針對(duì)層次包圍盒法中的AABB和OBB算法進(jìn)行研究,考慮雙機(jī)械臂系統(tǒng)的特定空間結(jié)構(gòu),采用球體膠囊體包圍盒... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)RethinkRobotics公司Baxter日本ASIMO仿人雙臂機(jī)器人：

圖 1-2 日本 ASIMO 仿人機(jī)器人瑞士 YuMi 柔性雙臂機(jī)器人：2014 年 9 月，ABB 發(fā)布了世界首臺(tái)真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)進(jìn)行協(xié)作的雙臂機(jī)器人YuMi。此款雙臂機(jī)器人具有人性化視覺(jué)與觸覺(jué)功能的設(shè)計(jì)，能夠完美的實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作工作[22]。YuMi 的雙臂靈巧，并以軟性材質(zhì)包裹，同時(shí)具備新型力傳感技術(shù)，具有更安全的操作環(huán)境。YuMi 還具有高靈敏度，雙臂極其靈活，臂展能夠達(dá)到 1.6 米，每個(gè)手臂有 7 個(gè)軸，可以舉起 0.45 千克以內(nèi)的小物件，適用于各種精密度高的工作，可完成 3C 部件及其他小件的包裝、測(cè)試等。YuMi 采用 ABB IRC5 控制器，RAPID 編程語(yǔ)言，功能非常強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)控制器對(duì)雙臂的協(xié)同控制，ABB 的 sdk 也提供了定制化開(kāi)發(fā)的可能；調(diào)試環(huán)境RobotStudio 提供了強(qiáng)大的離線調(diào)試環(huán)境[23]。YuMi 官配的抓手提供伺服抓取功能，可以提供實(shí)時(shí)的抓取力和抓取位置反饋；可選配真空吸盤(pán)，和康耐視的 AE2 嵌入式智能攝像頭；

圖 1-2 日本 ASIMO 仿人機(jī)器人瑞士 YuMi 柔性雙臂機(jī)器人：2014 年 9 月，ABB 發(fā)布了世界首臺(tái)真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)進(jìn)行協(xié)作的雙臂機(jī)器人YuMi。此款雙臂機(jī)器人具有人性化視覺(jué)與觸覺(jué)功能的設(shè)計(jì)，能夠完美的實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作工作[22]。YuMi 的雙臂靈巧，并以軟性材質(zhì)包裹，同時(shí)具備新型力傳感技術(shù)，具有更安全的操作環(huán)境。YuMi 還具有高靈敏度，雙臂極其靈活，臂展能夠達(dá)到 1.6 米，每個(gè)手臂有 7 個(gè)軸，可以舉起 0.45 千克以內(nèi)的小物件，適用于各種精密度高的工作，可完成 3C 部件及其他小件的包裝、測(cè)試等。YuMi 采用 ABB IRC5 控制器，RAPID 編程語(yǔ)言，功能非常強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)控制器對(duì)雙臂的協(xié)同控制，ABB 的 sdk 也提供了定制化開(kāi)發(fā)的可能；調(diào)試環(huán)境RobotStudio 提供了強(qiáng)大的離線調(diào)試環(huán)境[23]。YuMi 官配的抓手提供伺服抓取功能，可以提供實(shí)時(shí)的抓取力和抓取位置反饋；可選配真空吸盤(pán)，和康耐視的 AE2 嵌入式智能攝像頭；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]空間機(jī)械臂技術(shù)及發(fā)展建議[J]. 于登云,孫京,馬興瑞.  航天器工程. 2007(04)
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[5]服務(wù)機(jī)器人的發(fā)展[J]. 肖雄軍,蔡自興.  自動(dòng)化博覽. 2004(06)
[6]工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張效祖.  世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng). 2004(05)
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[10]雙臂機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)在線控制的算法實(shí)現(xiàn)[J]. 陳安軍.  西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2001(04)

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(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]智能移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航策略研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 李燦.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[2]多機(jī)械臂系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制研究[D]. 丁楠.上海交通大學(xué) 2012
[3]智能服務(wù)機(jī)器人軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳鈺鍵.東北大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3325960