串聯(lián)機械臂在執(zhí)行任務(wù)的過程中,需要控制末端執(zhí)行器到達(dá)指定環(huán)境中指定位置,這便需要測量機械臂的末端位姿。本文在使用成本較低傳感器的前提下,為了提升串聯(lián)機械臂的位姿測量精度,研究了多傳感信息融合的機械臂末端位姿測量技術(shù)。在分析了基于單一類別傳感器的位姿測量方法的優(yōu)缺點之后,將姿態(tài)傳感器與視覺傳感器進行融合測量,實現(xiàn)對各個傳感器的優(yōu)勢互補,從而設(shè)計出一種簡易、精確的機械臂末端位姿測量方法。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,闡述了課題背景與意義,分析了機械臂位姿測量的主流方案,結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及課題應(yīng)用場景,確定了本課題研究的主要方案。其次,研究了基于慣性測量單元的兩種位姿測量方法。針對傳感器的安裝誤差,先利用擬合圓求得關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸,繼而提出了一種安裝誤差標(biāo)定方法,該方法通過空間矢量旋轉(zhuǎn)法標(biāo)定出傳感器坐標(biāo)系與機械臂坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)矩陣,進而設(shè)計出兩種位姿測量方法:通過測量關(guān)節(jié)角并利用D-H模型得到末端位姿,通過固定在末端的IMU測量得到末端姿態(tài)信息。再次,研究了基于單目視覺的位姿測量算法。采用了眼在手外的單目視覺測量系統(tǒng),針對具有正交關(guān)節(jié)的機械臂,提出了一種基于圓弧軌跡分析法的手眼標(biāo)定方法,用以確... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

IMU實物圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]KUKA工業(yè)機器人位姿測量與在線誤差補償[J]. 史曉佳,張福民,曲興華,劉柏靈,王俊龍.  機械工程學(xué)報. 2017(08)
[2]考慮結(jié)構(gòu)變形的機器人運動學(xué)標(biāo)定及補償[J]. 劉志,趙正大,謝穎,任書楠,陳懇.  機器人. 2015(03)
[3]基于合作靶標(biāo)的在軌手眼標(biāo)定[J]. 溫卓漫,王延杰,邸男,金明河.  儀器儀表學(xué)報. 2014(05)
[4]基于卡爾曼濾波器的姿態(tài)角測量系統(tǒng)設(shè)計[J]. 徐梓皓,周召發(fā),孫立江.  電子測量技術(shù). 2014(01)
[5]基于空間插值的工業(yè)機器人精度補償方法理論與試驗[J]. 周煒,廖文和,田威.  機械工程學(xué)報. 2013(03)
[6]我國工業(yè)機器人發(fā)展研究[J]. 孫英飛,羅愛華.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(12)
[7]基于粒子濾波的AUV組合導(dǎo)航方法[J]. 張博,徐文,李建龍.  機器人. 2012(01)
[8]神舟八號飛船交會對接CCD光學(xué)成像敏感器[J]. 趙春暉,高文文,劉魯,龔德鑄,郭紹剛,盧欣.  空間控制技術(shù)與應(yīng)用. 2011(06)
[9]美國航天器交會技術(shù)研究[J]. 朱仁璋,王鴻芳,徐宇杰,魏羽良.  航天器工程. 2011(05)
[10]一種新的旋轉(zhuǎn)調(diào)制捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)[J]. 伊國興,謝陽光,王常虹,趙洪亮.  中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2011(03)

博士論文
[1]基于單目視覺的目標(biāo)識別與定位研究[D]. 馮春.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]像機鏈位姿傳遞攝像測量方法及船體變形測量研究[D]. 姜廣文.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于點線綜合特征的雙目視覺SLAM方法[D]. 謝曉佳.浙江大學(xué) 2017
[2]基于單目視覺的位姿測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐偉高.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所) 2016
[3]基于LPMS-B的機器人末端姿態(tài)檢測試驗研究[D]. 李標(biāo).廣西大學(xué) 2015
[4]基于機器視覺的位姿測量關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 范容謙.重慶大學(xué) 2014
[5]基于MEMS的載體運動解算及其實時仿真[D]. 謝西昊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[6]基于視覺/MEMS的MAV的位姿估計[D]. 洪偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]基于視覺傳感器的移動機器人位姿估計[D]. 郭子健.北方工業(yè)大學(xué) 2010
[8]工業(yè)機器人手眼標(biāo)定技術(shù)研究[D]. 張云珠.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[9]視覺測量系統(tǒng)的攝像機標(biāo)定及其應(yīng)用研究[D]. 葛濤.東北大學(xué) 2009
[10]全區(qū)域覆蓋自主移動機器人多傳感器信息融合技術(shù)與算法研究[D]. 黃鵬躍.南京理工大學(xué) 2009



本文編號：3468735