基于手眼協(xié)調的移動機械手目標識別與趨近技術.pdf

1、移動機械手（Mobile Manipulator）系統(tǒng)是由一個或若干個機械手固定在一個移動平臺上構成，機械手用來實現(xiàn)一些動作如抓取、操作等，這種結構使機械手擁有幾乎無限大的工作空間和高度的運動冗余性,并同時具有移動和操作功能,這使它優(yōu)于移動機器人和傳統(tǒng)的機械手。移動機械手的目標識別與趨近是移動機械手在非結構環(huán)境下完成獨立任務的重要組成部分，需要融合實時圖像處理、機器人運動學、控制理論、計算機技術以及實時計算等多領域的知識，是計算機視覺研

2、究前沿的一個重要分支。 本文在河北省自然基金項目“面向公共安全的移動機械手目標辨識與定位”（E2006000030）的支持下，以本實驗室自主研制的HEBUT-Ⅱ型移動機械手為研究對象，通過對機械手運動學分析和手眼系統(tǒng)目標識別與定位研究，建立了適合該機械手的基于圖像的無標定伺服控制模型，主要研究內容和取得的主要成果如下： 1．分析了由本實驗室自行研制的HEBUT-Ⅱ型移動機械手的車體結構以及各種傳感器，并對五自由度機械手進

3、行了詳細的運動學分析，用D-H 方法推導了機械手的正解、逆解及雅克比矩陣，為建立視覺伺服控制器提供了機械手的運動學信息。 2．在分析目標識別方法的基礎上，選擇模板匹配的方法作為移動機械手目標識別的主要方法，通過基于顏色相似性度量和形狀相似性度量的方法實現(xiàn)了目標的模板匹配。同時使用NI公司的LabVIEW軟件對DH-CG300 圖像采集卡進行了開發(fā)，通過LabVIEW的視覺處理模塊IMAQ 編制了模板匹配程序，實現(xiàn)了目標識別并提取