基于手眼協(xié)調(diào)的移動(dòng)機(jī)械手目標(biāo)識(shí)別與趨近技術(shù).pdf

1、移動(dòng)機(jī)械手（Mobile Manipulator）系統(tǒng)是由一個(gè)或若干個(gè)機(jī)械手固定在一個(gè)移動(dòng)平臺(tái)上構(gòu)成，機(jī)械手用來(lái)實(shí)現(xiàn)一些動(dòng)作如抓取、操作等，這種結(jié)構(gòu)使機(jī)械手擁有幾乎無(wú)限大的工作空間和高度的運(yùn)動(dòng)冗余性,并同時(shí)具有移動(dòng)和操作功能,這使它優(yōu)于移動(dòng)機(jī)器人和傳統(tǒng)的機(jī)械手。移動(dòng)機(jī)械手的目標(biāo)識(shí)別與趨近是移動(dòng)機(jī)械手在非結(jié)構(gòu)環(huán)境下完成獨(dú)立任務(wù)的重要組成部分，需要融合實(shí)時(shí)圖像處理、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)、控制理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及實(shí)時(shí)計(jì)算等多領(lǐng)域的知識(shí)，是計(jì)算機(jī)視覺(jué)研

2、究前沿的一個(gè)重要分支。 本文在河北省自然基金項(xiàng)目“面向公共安全的移動(dòng)機(jī)械手目標(biāo)辨識(shí)與定位”（E2006000030）的支持下，以本實(shí)驗(yàn)室自主研制的HEBUT-Ⅱ型移動(dòng)機(jī)械手為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和手眼系統(tǒng)目標(biāo)識(shí)別與定位研究，建立了適合該機(jī)械手的基于圖像的無(wú)標(biāo)定伺服控制模型，主要研究?jī)?nèi)容和取得的主要成果如下： 1．分析了由本實(shí)驗(yàn)室自行研制的HEBUT-Ⅱ型移動(dòng)機(jī)械手的車(chē)體結(jié)構(gòu)以及各種傳感器，并對(duì)五自由度機(jī)械手進(jìn)

3、行了詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，用D-H 方法推導(dǎo)了機(jī)械手的正解、逆解及雅克比矩陣，為建立視覺(jué)伺服控制器提供了機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)學(xué)信息。 2．在分析目標(biāo)識(shí)別方法的基礎(chǔ)上，選擇模板匹配的方法作為移動(dòng)機(jī)械手目標(biāo)識(shí)別的主要方法，通過(guò)基于顏色相似性度量和形狀相似性度量的方法實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的模板匹配。同時(shí)使用NI公司的LabVIEW軟件對(duì)DH-CG300 圖像采集卡進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，通過(guò)LabVIEW的視覺(jué)處理模塊IMAQ 編制了模板匹配程序，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)識(shí)別并提取