目前,移動(dòng)機(jī)械臂作為一種經(jīng)典的輪式移動(dòng)機(jī)器人,相比較于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人,智能小車的增加擴(kuò)大了傳統(tǒng)機(jī)械臂的可工作空間,機(jī)器視覺的增加使其具有自主感知、決策和執(zhí)行等能力。本文首先根據(jù)課題設(shè)計(jì)需求選購(gòu)了小車底盤、機(jī)械臂、視覺攝像頭、主控芯片等設(shè)備,并自主設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)板與小車加層板等輔助硬件設(shè)備,最后完成相應(yīng)硬件設(shè)備的組裝與調(diào)試。本文主要研究?jī)?nèi)容為基于機(jī)器視覺的移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制與目標(biāo)抓取,研究工作主要從以下幾個(gè)方面展開:(1)以單目雙目視覺系統(tǒng)為研究對(duì)象,研究機(jī)器視覺目標(biāo)識(shí)別與定位,設(shè)計(jì)了一種基于目標(biāo)物邊緣比例融合方法的單雙目視覺定位方法,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物抓取位置精準(zhǔn)定位。單目視覺系統(tǒng)根據(jù)單目視覺原理建立了全局空間定位模型,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物定位與障礙物識(shí)別。雙目視覺系統(tǒng)基于BM匹配算法,利用顏色過濾優(yōu)化方法,完成目標(biāo)物空間定位。最后進(jìn)行基于目標(biāo)物邊緣比例融合方法的單雙目視覺定位實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)物精準(zhǔn)定位。(2)以機(jī)械臂為研究對(duì)象,研究機(jī)械臂的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)控制,首先基于D-H模型建立了機(jī)械臂正向運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,分析了機(jī)械臂工作空間,然后基于能量最小消耗原則,采用舵機(jī)限制優(yōu)化方法,對(duì)于空間目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行空間逆運(yùn)動(dòng)學(xué)優(yōu)化...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與研究意義
    1.2 機(jī)器視覺移動(dòng)機(jī)械臂研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機(jī)器視覺研究現(xiàn)狀
        1.2.2 移動(dòng)機(jī)械臂研究現(xiàn)狀
        1.2.3 視覺移動(dòng)機(jī)器人研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
2 移動(dòng)機(jī)械臂軟硬件系統(tǒng)介紹
    2.1 移動(dòng)小車硬件介紹
    2.2 機(jī)械臂硬件介紹
    2.3 視覺系統(tǒng)硬件介紹
    2.4 主控系統(tǒng)硬件介紹
    2.5 軟件設(shè)計(jì)介紹
    2.6 本章小結(jié)
3 視覺定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 攝像頭標(biāo)定
    3.2 基于顏色特征的目標(biāo)檢測(cè)
    3.3 單目視覺定位
        3.3.1 單目成像原理
        3.3.2 全局視覺定位模型
    3.4 雙目視覺定位
        3.4.1 雙目測(cè)距原理
        3.4.2 BM匹配算法
    3.5 單雙目視覺融合定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
4 機(jī)械臂系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    4.1 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)空間模型建立
    4.2 機(jī)械臂正向運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    4.3 機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析與優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5 移動(dòng)小車路徑軌跡規(guī)劃
    5.1 移動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)模型的建立
    5.2 全局路徑軌跡規(guī)劃
    5.3 移動(dòng)小車軌跡跟蹤
        5.3.1 純追蹤算法軌跡跟蹤
        5.3.2 純追蹤算法的改進(jìn)
    5.4 本章小結(jié)
6 視覺移動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制與目標(biāo)抓取實(shí)驗(yàn)
    6.1 移動(dòng)機(jī)械臂組裝與工作流程設(shè)計(jì)
    6.2 移動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制與目標(biāo)抓取實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)
        6.2.2 目標(biāo)抓取實(shí)驗(yàn)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號(hào)：3780232