论文部分内容阅读
随着科学技术与现代工业的飞速发展,机器人在各个领域扮演着越来越重要的角色,传统的机器人适应与感知环境能力较弱,已不能满足人类的需求。近年来,视觉技术的发展日新月异,机器视觉让机器人拥有了更加智能的环境适应能力,视觉系统以及视觉感知技术成为智能机器人的重要组成部分。具有视觉感知能力的机器人成为当今社会科研工作者的热门研究方向。本文对具有双目视觉感知的机器人物品抓取系统进行了深入理论研究和实验验证。本文基于Linux开发环境,设计实现了基于双目视觉感知的物品抓取机器人系统。嵌入式开发平台通过对双目相机采集的目标物体图像进行处理,获得目标物体的空间三维坐标信息,并传递至机械臂的控制端,机械臂控制机构根据设定的机械臂关节调整策略控制各个关节转动完成对目标物体的抓取作业。本文研究内容主要分为以下三个方面:(1)研究机器人的硬件构成,完成机器人的结构设计。主要包括研究机器人各个模块的控制原理与通过相机标定获取相机的内外参数与畸变系数。(2)研究相机成像模型,完成双目测距与手眼关系标定,获得目标物体相对于机器人抓取机构的三维坐标。首先通过极线约束原理对相机进行立体校正,使用SGBM算法对相机采集的图像对进立体匹配,经深度恢复与手眼关系标定,得到目标物体空间三维坐标。(3)研究机器人抓取机构的正逆运动学问题,设计机械臂关节自动调整策略,验证机械臂的结构合理性。