在工業(yè)自動化生產(chǎn)線中,完成搬運、裝配等作業(yè)的示教型工業(yè)機器人都需要具有抓取物體的功能。但是,這種示教型操作機器人不能適應多品種、小批量的現(xiàn)代生產(chǎn)模式,需要開發(fā)具有感知、決策、控制功能的自主操作機器人,以實現(xiàn)自主抓取功能。本文以通用的機器人操作系統(tǒng)(ROS)作為開發(fā)環(huán)境,研究自主操作機器人的視覺感知、路徑規(guī)劃以及運動控制的實現(xiàn)方法;針對抓取不同對象的多種特征,研究基于深度強化學習的自主操作機器人抓取策略。本文主要研究工作及成果如下。1.基于ROS的自主操作機器人建模與控制系統(tǒng)設計。以6自由度操作機器人和工業(yè)CCD相機為基礎,建立ROS中用于機器人建模格式的URDF模型,其中包括:運動學模型、可視化模型、動力學模型和碰撞模型。采用TF軟件庫在ROS中實現(xiàn)機器人的父關節(jié)與子關節(jié)之間的坐標變換,并根據(jù)這些信息構造出機器人的完整運動學樹狀結構。搭建圖像處理、運動規(guī)劃、伺服驅(qū)動等功能模塊的邏輯設計和系統(tǒng)級聯(lián):通過節(jié)點(node)建立ROS與機器人、相機之間的通信,獲取機器人狀態(tài)數(shù)據(jù)和圖像流;基于ros control軟件框架為關節(jié)伺服電機建立PID位置控制器,用以完成機器人的規(guī)劃路徑,并且能按照期...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1應用場景（左圖：搬運，右圖：裝配）

1緒論11緒論1.1研究背景及意義隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，各式各樣的機器人出現(xiàn)在很多行業(yè)，在日常工作、生活中帶給人類便捷之時，也在現(xiàn)代化工廠中發(fā)揮作用。例如，利用工業(yè)機器人實現(xiàn)焊接、沖壓、噴涂、搬運、裝配等操作，應用場景如圖1-1所示。目前工廠廣泛使用的工業(yè)機器人大多是示教型的操作機....

圖1-2TurtleBot機器人Fig.1-2TurtleBotrobot

1緒論3以ROS為基礎可快速高效地設計達到工作要求的機器人控制系統(tǒng)。劉亞秋[25]等人針對ROS系統(tǒng)的平穩(wěn)性，利用EtherCAT通信協(xié)議建立視覺伺服仿真平臺。采用CMVision算法獲取精確的目標坐標，采用了平滑軌跡規(guī)劃，應用EtherCAT通信架構，完成機器人的迅速抓取操作。....

圖1-3軟手抓Fig.1-3Softgrip

1緒論5學習訓練還能夠進行導航實驗對實體機器人。ChanghyunChoi[40]等人設計了一款軟抓手（如圖1-3），在實現(xiàn)抓取時利用軟抓手的特點改進三維深度卷積網(wǎng)絡，該方法通過從點云數(shù)據(jù)中學習有效特征，為之前看不到的物體找到一個好的抓取點。圖1-3軟手抓Fig.1-3Softg....

圖2-1機器人動態(tài)仿真模型

西安理工大學碩士學位論文8圖2-1機器人動態(tài)仿真模型Fig.2-1Robotdynamicsimulationmodel其中動力學模型包括有具體的慣量特性描寫，它們一起組成一個物理模型的必要的信息。動力學模型屬于機器人模型描述中最為要緊的模塊之一，它僅僅通過依靠動力學模型包括的特....

本文編號：3910960