近年來,非洲豬瘟疫情的出現(xiàn)、埃博拉病毒的爆發(fā)以及炭疽恐怖襲擊事件的發(fā)生,使得生物安全問題再度引起了全世界的關(guān)注。有關(guān)生物安全問題的處治中,旨在現(xiàn)場快速檢測高致病、致死性微生物的研究為了熱點,并出現(xiàn)了滿足現(xiàn)場實際需求的生物安全移動實驗室。但現(xiàn)有生物安全移動實驗室因體積龐大、機(jī)動性差、實驗人員的安全性無法根本保障等原因,限制了其推廣使用。隨著智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,本文針對基于智能機(jī)器人的無人生物安全移動實驗室的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,開展了如下研究工作。（1）無人生物安全移動實驗室及雙目視覺系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn):無人生物安全移動實驗室的設(shè)計采用機(jī)械臂代替人的方案,并規(guī)劃無人生物安全實驗室布局;異質(zhì)雙目視覺系統(tǒng)采用彩色加黑白攝像頭模組,同時獲得彩色和黑白圖像信息;根據(jù)機(jī)械臂的運(yùn)動位姿求解雙目視覺模塊的坐標(biāo)系變換矩陣,完成雙目視覺模塊的標(biāo)定工作。（2）無人生物安全移動實驗室多級地圖構(gòu)建:根據(jù)無人生物安全移動實驗室俯視圖像,以包絡(luò)塊代替儀器設(shè)備建立用于路徑規(guī)劃的初級地圖;在實驗?zāi)繕?biāo)區(qū)域,通過環(huán)拍獲得連續(xù)多幅點云,利用點云配準(zhǔn)算法構(gòu)建用于精準(zhǔn)識別儀器設(shè)備的二級地圖;建立儀器設(shè)備可拓展三維模型數(shù)據(jù)庫,通過訓(xùn)練... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２左：ＴｅｃａｎＦｒｅｅｄｏｍＥＶ０?７５工作站，右：“迗？芬奇”手術(shù)機(jī)器人

安全實驗室內(nèi)進(jìn)行埃博拉病毒檢測；下：移動生物安全實驗室內(nèi)部結(jié)構(gòu)。??生物安全移動實驗室在塞拉利昂抗擊埃博拉病毒的事件中，起到了重大的作??用［２］。即使生物安全移動實驗室專注于生物實驗的安全問題，消毒隔離措施較為??完善，實驗人員依舊需要承擔(dān)風(fēng)險，直接參與實驗操作病菌、病毒，危險無法被??完全排除［３］。為了解決上述問題，本文提出了?“無人生物安全移動實驗室”概念，??即在生物安全移動實驗室的基礎(chǔ)之上采用機(jī)械臂代替研究人員完成配試劑、移動??耗材、操作儀器等實驗步驟，提高安全性。??

第１章緒論雙目視覺系統(tǒng)??有的研究中，實現(xiàn)無人化一般采用環(huán)境地圖或人工設(shè)定的方式，人工適用于工廠生產(chǎn)線等機(jī)械化操作，環(huán)境地圖需要獲取三維信息構(gòu)建地人系統(tǒng)。獲取三維信息的方式主要有Ｋｉｎｅｃｔ設(shè)備獲取ＲＧＢ圖像和深結(jié)構(gòu)光解碼［１２］以及雙目視覺系統(tǒng)實現(xiàn)立體匹配的方法［１３］。無人生物驗室因其特殊的工作環(huán)境，機(jī)器人操作系統(tǒng)中可供安裝視覺裝置的空成像距離也需要滿足較小視距的工況要求。因此在無人生物安全移動用雙目視覺系統(tǒng)的方案更為合理。??

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]高分辨率近似紋理圖像立體匹配技術(shù)研究[D]. 黃經(jīng)州.浙江大學(xué) 2015
[2]基于可編程片上系統(tǒng)的實時立體匹配算法研究[D]. 張翔.浙江大學(xué) 2014
[3]基于視覺的機(jī)器人同時定位與地圖構(gòu)建[D]. 武二永.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]移動無人生物安全實驗室機(jī)械臂運(yùn)動規(guī)劃和在線避障研究[D]. 馬琳娜.浙江大學(xué) 2017
[2]基于FPGA的雙目視覺系統(tǒng)研究[D]. 王文強(qiáng).清華大學(xué) 2015
[3]基于局部特征的圖像匹配與識別[D]. 宮明明.華中科技大學(xué) 2012



本文編號：3064319