發(fā)布時(shí)間：2023-08-03 17:48

　　隨著人口老齡化日益加劇,護(hù)理機(jī)器人成為研究熱點(diǎn)之一。護(hù)理機(jī)器人應(yīng)具有與環(huán)境進(jìn)行復(fù)雜交互的功能,需要視覺傳感器獲取外界環(huán)境信息,再通過機(jī)械臂與外界物體產(chǎn)生交互,如識(shí)別物體并將其搬運(yùn)至目標(biāo)位置。因此,研究基于視覺的護(hù)理機(jī)器人機(jī)械臂控制具有重要理論意義與應(yīng)用價(jià)值。本文以護(hù)理機(jī)器人SEED的ASUS Xtion2深度攝像機(jī)和機(jī)械臂組成的硬件系統(tǒng)為研究對(duì)象,在開源Robot Operating System(ROS)系統(tǒng)中建立了軟件構(gòu)架�；贒enavitHartenberg(D-H)坐標(biāo)系構(gòu)建了機(jī)器人手臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,在MATLAB中編寫了機(jī)械臂的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)解算程序,使用數(shù)值解法分析了機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)問題。在視覺反饋部分,采用標(biāo)定靶方法標(biāo)定攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)和機(jī)械臂系統(tǒng)的手眼關(guān)系外參。針對(duì)護(hù)理機(jī)器人實(shí)際工作時(shí)由于目標(biāo)物體與環(huán)境對(duì)比不明顯而產(chǎn)生的特征提取不理想問題,采用AR Tags附著于目標(biāo)物體的方法得到了較好效果。針對(duì)深度信息抖動(dòng)問題,采用瞬時(shí)觸發(fā)方法采集深度圖像,進(jìn)而得到可用實(shí)時(shí)深度信息。為了驗(yàn)證本文算法的可行性,在RVIZ平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人Unified Robot Description For...

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 視覺系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機(jī)械臂路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究?jī)?nèi)容
        1.3.1 課題重點(diǎn)
        1.3.2 課題所做工作
第2章 視覺機(jī)械臂系統(tǒng)
    2.1 視覺機(jī)械臂硬件系統(tǒng)
    2.2 視覺機(jī)械臂軟件系統(tǒng)搭建
    2.3 本章小結(jié)
第3章 護(hù)理機(jī)器人機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.1 機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
        3.1.1 D-H模型搭建
        3.1.2 機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
        3.1.3 機(jī)械臂工作空間分析
    3.2 機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 視覺系統(tǒng)分析
    4.1 攝像機(jī)標(biāo)定
        4.1.1 攝像機(jī)參數(shù)標(biāo)定
        4.1.2 機(jī)械臂視覺系統(tǒng)手眼標(biāo)定
    4.2 機(jī)械臂視覺系統(tǒng)定位方案研究
        4.2.1 視覺系統(tǒng)攝取圖像的特征提取
        4.2.2 使用AR Tags的定位策略
    4.3 本章小結(jié)
第5章 機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
    5.1 仿真平臺(tái)的構(gòu)建
        5.1.1 RVIZ機(jī)器人仿真
        5.1.2 機(jī)器人URDF模型
        5.1.3 機(jī)器人仿真配置
    5.2 機(jī)械臂碰撞檢測(cè)
        5.2.1 雙臂系統(tǒng)的基于包圍盒的碰撞檢測(cè)
    5.3 基于改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法的機(jī)械臂路徑規(guī)劃
        5.3.1 人工勢(shì)場(chǎng)法基本原理
        5.3.2 改進(jìn)人工勢(shì)場(chǎng)法
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 未來展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3838534