2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、一|碩士學(xué)位論文基于Kinect的遠(yuǎn)程機(jī)械臂體感控制系統(tǒng)研究ResearchonBodyControlSystemofRemoteRobotArmBasedonKinect作者姓名:裴蚩明專業(yè)(工程領(lǐng)域):電扭皇電墨學(xué)號:21013020指導(dǎo)教師:型蘊(yùn)紅副塾援完成日期:壟Q!墨堡墨旦墨旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要機(jī)器人技術(shù)是工業(yè)進(jìn)步的標(biāo)志,在某些危險(xiǎn)的工作環(huán)境中,它們

2、有著不可替代的作用。MicrosoftKinect傳感器問世后,體感機(jī)器人成了當(dāng)今的一個(gè)研究熱點(diǎn),它有著巨大的潛在價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)由FPGA控制的遠(yuǎn)程機(jī)械臂監(jiān)控系統(tǒng),可以通過體感方式完成機(jī)械臂控制。機(jī)械臂本體采用六自由度串聯(lián)型機(jī)械臂,利用MATLABRoboticsToolbox建立了它的模型,并完成了機(jī)械臂的正運(yùn)動學(xué)、逆運(yùn)動學(xué)和軌跡規(guī)劃求解。本文采用Altera公司的EP2C8Q208型FPGA作為下位機(jī)主控芯片,編寫了Veril

3、ogHDL程序包括PWM方式舵機(jī)控制程序、串行通信發(fā)送和接收程序、解析上位機(jī)發(fā)送給FPGA的控制命令程序、加速度傳感器與FPGA的12C通信程序、角陀螺儀與FPGA之間的AD轉(zhuǎn)換程序等。上位機(jī)由LabVIEW編程,計(jì)算主要關(guān)節(jié)的夾角和腰部轉(zhuǎn)動角度,實(shí)時(shí)顯示三維模擬機(jī)械臂的運(yùn)動狀態(tài),采用三種方式控制機(jī)械臂運(yùn)動:上位機(jī)直接選擇控制舵機(jī)的編號、方向和角度對機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動控制:MATLAB與LabVIEW混合編程,輸入目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo),由MAT

4、LAB編寫的機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)反解程序進(jìn)行舵機(jī)轉(zhuǎn)角的自動計(jì)算和控制;基于Kinect傳感器,用C群編寫了基于空間向量法計(jì)算人體雙臂關(guān)節(jié)角的程序,實(shí)現(xiàn)雙臂體感控制機(jī)械臂,其中,左臂負(fù)責(zé)機(jī)械臂肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)俯仰的控制,右臂負(fù)責(zé)腰部、腕關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)和手指的控制。LabVIEW程序生成,exe可執(zhí)行文件,可移植性高。在上位機(jī)中,對雙臂各個(gè)關(guān)節(jié)夾焦進(jìn)行濾波,提出帶限幅的加權(quán)滑動平均濾波算法,并與滑動平均濾波算法、加權(quán)滑動平均濾波算法進(jìn)行了對比分析。

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