基于機器視覺的搬運機器人系統(tǒng)研究與軟件實現(xiàn).pdf

1、近年來，機器人技術已經成為現(xiàn)代高科技發(fā)展中的一個重要方向，在工業(yè)生產、醫(yī)療器械、軍事工業(yè)等各個領域得到了廣泛應用。目前，大多數(shù)工業(yè)機器人仍利用“示教-再現(xiàn)”的方式，控制機器人完成點到點的工作。隨著計算機科學、傳感器、人工智能等技術的發(fā)展，對機器人的智能化研究也成為了一個熱門課題。而機器視覺以其獲取信息全、檢測范圍廣等優(yōu)點，得到廣泛應用，對機器視覺伺服控制的研究也越來越多。
　　本文以MT-R四自由度機器人為實驗平臺，研究基于視覺信

2、息的機械臂控制方法。通過機器視覺識別并定位目標物體，然后控制機械臂準確抓取目標，實現(xiàn)搬運作業(yè)任務。主要研究內容包括機械臂控制系統(tǒng)、機器視覺定位系統(tǒng)和機器人系統(tǒng)控制軟件三部分。
　　首先，對MT-R機器人進行運動學分析，根據(jù)D-H法則，建立連桿坐標系，以此為基礎，推導出機器人運動學的正逆解。同時，對機器人關節(jié)空間軌跡規(guī)劃的幾種插值方法進行比較分析，選擇4-3-4軌跡插值方法對本文機器人進行插值，并對運動學及軌跡規(guī)劃的算法通過軟件實現(xiàn)

3、，記錄實驗數(shù)據(jù)，對各算法進行了驗證與分析。
　　然后，進一步對機器視覺技術進行研究，通過對圖像處理的一些基本原理和方法進行分析比較，根據(jù)實際應用場景，選擇背景差分法以適應本文對運動目標識別的要求。接著，進行攝像機標定工作，結合實驗環(huán)境，求得攝像機內外參數(shù)，然后由軟件實現(xiàn)算法，并進行大量實驗，實現(xiàn)對目標三維空間坐標的精確定位。
　　最后，以MT-R機器人系統(tǒng)為基礎，設計開發(fā)一套完整的視覺機器人控制系統(tǒng)軟件，根據(jù)模塊化的思想將各