帶視覺(jué)的雙臂機(jī)器人手臂無(wú)碰撞路徑規(guī)劃.pdf

1、雙臂機(jī)器人的應(yīng)用增強(qiáng)了機(jī)器人對(duì)復(fù)雜任務(wù)的適應(yīng)性，提高了機(jī)器人對(duì)工作空間的利用率，對(duì)雙臂機(jī)器人協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的研究成為當(dāng)今機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)主要方向。
　　 本文以上海廣茂達(dá)伙伴機(jī)器人有限公司生產(chǎn)的帶視覺(jué)的AS-Mrobot和ASR型雙臂可移動(dòng)機(jī)器人為研究對(duì)象，利用Visual C++編程軟件建立基于圖像采集卡的圖像處理算法庫(kù)，實(shí)現(xiàn)雙機(jī)械手臂在無(wú)人干預(yù)情況下，根據(jù)實(shí)際目標(biāo)物體的位置，自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)物體及規(guī)劃運(yùn)動(dòng)過(guò)程中雙臂的無(wú)碰撞最優(yōu)路徑，解

2、決了在抓取物體過(guò)程中兩個(gè)機(jī)械臂協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，避免了機(jī)械臂間的碰撞，為多機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 本文通過(guò)對(duì)圖像預(yù)處理、圖像分割、角點(diǎn)檢測(cè)和圖像匹配等圖像處理方法的比較，尋找出適合本系統(tǒng)的圖像處理方法，并把其應(yīng)用到獲取攝像機(jī)標(biāo)定模板圖像坐標(biāo)和目標(biāo)識(shí)別的過(guò)程中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在設(shè)定好目標(biāo)模板以后，機(jī)械手臂能夠自動(dòng)尋找到目標(biāo)物體，實(shí)現(xiàn)抓取過(guò)程無(wú)人干預(yù)。
　　 本文通過(guò)對(duì)攝像機(jī)線(xiàn)性模型和非線(xiàn)性模型的研究，建立出帶有一

3、階徑向畸變的攝像機(jī)模型，同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備中攝像機(jī)相對(duì)于可移動(dòng)機(jī)器人位置不發(fā)生變化的特點(diǎn)，研究了一種介于傳統(tǒng)標(biāo)定方法和自標(biāo)定方法之間的攝像機(jī)標(biāo)定方法，利用它求解出攝像機(jī)模型的內(nèi)外參數(shù)。該方法只需世界坐標(biāo)和計(jì)算機(jī)圖像坐標(biāo)數(shù)據(jù)對(duì)，不需要確定精確的攝像機(jī)模型和內(nèi)、外部參數(shù)，方法簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)。
　　 本文通過(guò)對(duì)時(shí)變C空間建立方法、基于偽度量距離函數(shù)的碰撞檢測(cè)方法的研究，建立了從臂時(shí)變C空間，并將蟻群算法應(yīng)用于C空間，對(duì)從臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)碰

4、撞路徑進(jìn)行規(guī)劃。由于基本蟻群算法對(duì)于本系統(tǒng)具有局限性，為提高全局搜索性能和加快搜索速度，本文對(duì)蟻群算法的網(wǎng)格化分、多可行路徑進(jìn)一步尋優(yōu)和無(wú)可行路徑繼續(xù)尋優(yōu)進(jìn)行了討論與改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：改進(jìn)后的蟻群算法的全局搜索性能和搜索速度優(yōu)于一般的蟻群算法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人雙臂間的避碰運(yùn)動(dòng)。
　　 本文采用的圖像處理、攝像機(jī)標(biāo)定和雙機(jī)械手臂無(wú)碰撞路徑規(guī)劃方法可以使機(jī)器人雙臂運(yùn)動(dòng)過(guò)程中互不相碰，擴(kuò)大了機(jī)器人工作空間；控制簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于與機(jī)械手臂生