基于SIFT算法單雙目視覺(jué)結(jié)合的移動(dòng)機(jī)械臂定位研究.pdf

1、移動(dòng)機(jī)械臂的研究涉及到多傳感器融合、運(yùn)動(dòng)控制、路徑規(guī)劃、地圖創(chuàng)建和定位等多方面的問(wèn)題,其中定位問(wèn)題又是移動(dòng)機(jī)械臂完成其他任務(wù)的前提的基礎(chǔ)。一方面,視覺(jué)傳感器相對(duì)于其它傳感器(如聲納、激光、紅外等)有著獲取信息量大、掃描數(shù)據(jù)快及魯棒性好等優(yōu)點(diǎn);另一方面,視覺(jué)定位系統(tǒng)中,雙目視覺(jué)系統(tǒng)相對(duì)單目視覺(jué)系統(tǒng)有著獲取信息全面、定位精度高和抗噪性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但雙目視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的視場(chǎng)方面有一定的局限性,對(duì)于陰影、遮擋等區(qū)域,在環(huán)境重建的過(guò)程中容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)

2、缺失。針對(duì)上述情況,本文主要圍繞未知環(huán)境下基于單雙目視覺(jué)結(jié)合的移動(dòng)機(jī)械臂定位方法展開(kāi)研究,主要工作如下:
　　 首先,對(duì)目前國(guó)內(nèi)外在移動(dòng)機(jī)械臂研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究方法等進(jìn)行了歸納和總結(jié),并介紹相關(guān)的移動(dòng)機(jī)械臂定位技術(shù),指出了定位過(guò)程中的幾個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,并針對(duì)這些問(wèn)題提出了本課題的研究,從而引出本課題研究的理論價(jià)值和實(shí)踐意義。其次,介紹了本文所使用的移動(dòng)機(jī)械臂平臺(tái)——MT-ARM的硬件結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng);針對(duì)移動(dòng)機(jī)械臂為復(fù)雜非

3、線性大系統(tǒng)精確建模難的問(wèn)題,在考慮移動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的基礎(chǔ)上,分析了移動(dòng)平臺(tái)和機(jī)械臂的耦合特性和動(dòng)力學(xué)特性,建立了受非完整約束的差分驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)平臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型;同時(shí)采用D-H(Denavit-Hartenberg)建模方法,描述了MT-ARM四自由度模塊化機(jī)械臂操作空間,獲得以關(guān)節(jié)角度為變量的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)與仿真驗(yàn)證了模型的正確性。
　　 最后,針對(duì)陰影、遮擋和光照弱情況下雙目視覺(jué)在存在測(cè)量誤差的問(wèn)題,研究了基于SIFT