基于三視點標(biāo)定的機械臂智能控制.pdf

1、當(dāng)今社會，新型科學(xué)取得了迅速的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、人工智能、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)成為了當(dāng)今學(xué)科的研究熱點。同時在一定程度上也推動了機器人向著智能化的方向快速發(fā)展。機器智能化的程度也反應(yīng)了一個國家工業(yè)現(xiàn)代化的水平。同時，機器智能化也不是一個單一的學(xué)科，它是集人工智能、深度學(xué)習(xí)、傳感器技術(shù)以及運動控制學(xué)等多個學(xué)科于一身。然而，機械臂作為機器智能化研究的一個重要方向，在生活中的各個領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，大多數(shù)的機械臂都是通過程序設(shè)定，在特定工作

2、環(huán)境中重復(fù)地干著同一件事情。大多數(shù)機械臂都不能對外界環(huán)境信息擁有感知能力，做出相應(yīng)的判斷進而進行相關(guān)作業(yè)。隨著工業(yè)快速的發(fā)展，對于智能機械臂的需求也越來越多，比如搬運機械臂、焊接機器人以及在航天領(lǐng)域在外太空進行作業(yè)的機器人等，他們都需要機械臂感知周圍環(huán)境信息，通過捕獲到的信息進行處理來完成相應(yīng)的動作。機械臂智能化的發(fā)展是以計算機視覺技術(shù)作為基礎(chǔ)的，每當(dāng)計算機視覺技術(shù)出現(xiàn)突破時，都會對機械臂智能控制提供推動作用。
　　基于視覺的機械

3、臂伺服控制系統(tǒng)可以根據(jù)攝像頭個數(shù)的不同而分為不同的系統(tǒng)分別為:單目視覺機械臂伺服控制系統(tǒng)、雙目視覺機械臂控制伺服系統(tǒng)和多目視覺機械臂控制伺服系統(tǒng)。隨著攝像機數(shù)目的增加，對于機械臂的控制過程越復(fù)雜，處理的時間復(fù)雜度也越高。當(dāng)前，很多的研究都是基于兩個視點的機械臂智能控制。還沒有出現(xiàn)對多于兩個視覺的機械臂智能控制。
　　本文嘗試了三目視覺和眼固定的伺服控制系統(tǒng)，通過攝像頭獲取空間物體的二維圖像信息，通過二維圖像信息獲取物體在空間中的實

4、際位置坐標(biāo)和機械臂末端控制單元的位置，然后通過對機械臂末端執(zhí)行器的軌跡規(guī)劃，從而完成機械臂對物體的相關(guān)操作。在三目視覺中，通過三焦張量來完成對攝像機內(nèi)部參數(shù)的標(biāo)定，并且根據(jù)計算視覺技術(shù)，完成對圖像特征的提取與預(yù)處理工作。在機械臂建模中采用經(jīng)典的D-H建模模型，對六個自由度的機械臂進行了詳細的建模推導(dǎo)與求解。
　　并基于MATLAB對相關(guān)的算法功能進行相應(yīng)的仿真實驗，在實驗中通過數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)通過圖像獲取物體的三維坐標(biāo)時，采用三視點對空間