基于雙目立體視覺的機械手精確定位系統(tǒng)

1、基于雙目立體視覺的機械手精確定位系統(tǒng)基于雙目立體視覺的機械手精確定位系統(tǒng)發(fā)布時間：20100124來源：中國自動化網(wǎng)類型：專業(yè)論文1011人瀏覽關鍵字：關鍵字：雙目立體視覺導讀：導讀：摘要：在機械手執(zhí)行任務的過程中，控制機械手定位到目標位置是一個非常關鍵的問題。本文提出了一種基于雙目立體視覺的機械手自動定位系統(tǒng)設計方法，由雙目立體視覺系統(tǒng)根據(jù)目標物的二維圖像計算出目標物的三維坐...摘要：要：在機械手執(zhí)行任務的過程中，控制機械手定位到目

2、標位置是一個非常關鍵的問題。本文提出了一種基于雙目立體視覺的機械手自動定位系統(tǒng)設計方法，由雙目立體視覺系統(tǒng)根據(jù)目標物的二維圖像計算出目標物的三維坐標，然后根據(jù)此三維坐標去控制機械手自動運動到目標位置。實驗表明該系統(tǒng)能提高排爆機器人機械手的易操作性，大大提高了機械手的性能。關鍵詞：關鍵詞：雙目立體視覺標定運動控制TheThetargettargetpositioningpositioningsystemsystemofofamanipul

3、atmanipulatbasedbasedononbinocularbinocularstereostereovisionvisionWangWangWeiWeiLuoFeiLuoFeiJiangJiangLiangzhongLiangzhongQiQiHengnianHengnianAbstract:Abstract:TargetPositioningisveryimptantfamanipulatwhichimpliestocont

4、rolthemanipulatmovingtothepositionofatarget.Thispaperproposesthedesignofanautomaticallytargetpositioningsystembasedonbinocularstereovisiontechnicalwherethe3Dcodinateofatargetisacquiredthroughthebinocularstereovisionsubsy

5、stemthenthemanipulatwillbecontrolledtoperfmautomaticallytargetpositioningaccdingtothe3Dcodinateacquired.Theexperimentresultshowedthatthissystemhaveextendedtheabilityofamanipulatgreatly.KeyKeyWds:Wds:Binocularstereovision

6、CameracalibrationMotioncontrol機器人技術是涉及機械學、傳感器技術、驅動技術、控制技術、通信技術和計算機技術的一門綜合性高新技術，既是光機電一體化的重要基礎，又是光機電一體化技術的典型代表，它是多學科科技革命的必然結果。近年來，隨著機器人研究的不斷發(fā)展，機器人技術開始源源不斷地向人類活動的各個領域滲透，結合這些領域的應用特點，各種各樣的具有不同功能的機器人被研制出來，并且在不同的應用領域都得到了廣泛的應用。例

7、如，美國Wolstenholme機器公司生產(chǎn)的MR5和MR7排爆機器人，能用于戶內及戶外環(huán)境、適應各種地形活動，完成排爆功能，已被美國軍方廣泛使用。排爆機器人是特種機器人的一種，主要用于在事發(fā)現(xiàn)場排除處理爆炸物及其他危險物品。排爆機器人的多功能機械手，作為排爆機器人的完成抓取任務的主要執(zhí)行器，應能完成包括抓取爆炸物在內的一系列任務，對于排爆機器人來講尤為重要。排爆是一個充滿變化而復雜的過程，在排爆機器人執(zhí)行任務的過程中，最關鍵的一步就是

8、控制機器人的多功能機械手去抓取目標物，即控制機械手精確的定位到目標物位置，完成抓取動作。目前世界上已投入使用的排爆機器臺計算機進行支持。兩攝像頭將攝取的目標物的圖像傳遞到后臺計算機，后臺計算機上的立體視覺子系統(tǒng)通過該兩幅二維圖像，計算出目標物在攝像頭坐標系中的三維坐標，將其轉換為在機器人坐標系中的三維坐標，并將其傳給機器人本體上的嵌入式計算機，并由該嵌入式計算機完成手臂的運動控制，控制手臂運動到目標物位置，從而實現(xiàn)自動目標定位的功能。系

9、統(tǒng)結構如圖2所示。2、雙目立體視覺子系統(tǒng)、雙目立體視覺子系統(tǒng)雙目立體視覺是指用兩臺性能相當、位置固定的CCD攝像機，獲取同一景物的兩幅圖像，通過兩個攝像頭所獲取的二維圖像，來計算出景物的三維信息。在原理上比較類似人類的雙目視覺。組建一個完整的雙目立體視覺系統(tǒng)一般需要經(jīng)過攝像機標定，圖像匹配，深度計算等步驟。2.1攝像機標定在攝像機成像過程中，物體成像在圖像上的位置與空間中該物體表面相應點的幾何位置有關，這些位置的相互關系，由攝像槍成像幾

10、何模型所決定，該幾何模型的參數(shù)稱為攝像機參數(shù)。這些參數(shù)必須由試驗和計算決定，試驗和計算的過程稱為攝像槍標定。一般，攝像機的成像模型可用以下函數(shù)關系來描述：其中Ileft，Iright，分別為目標的左，右圖像坐標，Cleft，Cright則為目標分別在左攝像機坐標系和右攝像機坐標系中的三維坐標，而函數(shù)Hleft與Hright則代表了左攝像機和右攝像機的成像模型。利用張氏平面法可以方便的對Hleft與Hright進行估計。在分別對左右攝像頭