基于三維重建的移動機(jī)械臂遙操作研究.pdf

1、機(jī)器人遙操作技術(shù)是智能機(jī)器人領(lǐng)域的一個重要分支，也是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。引入三維重建技術(shù)到機(jī)器人遙操作系統(tǒng)，能為操作者提供實(shí)時場景的三維信息，便于操作者對現(xiàn)場環(huán)境信息有著更好認(rèn)識，提高遙操作工作效率。
　　uAgent-RRS履帶型移動機(jī)械臂，是一個集4個攝像頭、4路紅外PSD、光電編碼器和電子羅盤等多種傳感器的綜合系統(tǒng)。uAgent-RRS履帶型移動機(jī)械臂進(jìn)行遙操作時，操作者通過觀察四路視頻信息來指導(dǎo)操作移

2、動機(jī)械臂，可是視頻信息不具備三維信息，不能有效地輔助操作者進(jìn)行遙操作。針對此問題，本文的主要工作內(nèi)容如下：
　?、僭O(shè)計實(shí)現(xiàn)了一種簡單快速的基于Kinect的場景三維重建算法。首先基于Kinect傳感器獲取每一幀深度信息和彩色圖像；然后基于一種改進(jìn)的聯(lián)合雙邊濾波算法對深度信息進(jìn)行濾波以處理深度信息圖像中存在的噪聲，并分別與中值濾波、高斯濾波、雙邊濾波和聯(lián)合雙邊濾波算法的效果進(jìn)行了對比；基于濾波處理的深度圖像得到環(huán)境信息點(diǎn)云，構(gòu)建一個

3、與深度圖相同大小的矩陣，用來存儲點(diǎn)云的三維數(shù)據(jù)；基于有序點(diǎn)云進(jìn)行一種簡單快速三角化，利用有序點(diǎn)云的特點(diǎn)，掃描點(diǎn)云中所有點(diǎn)，得知點(diǎn)云中的每個點(diǎn)與其周邊的所有點(diǎn)之間的關(guān)系，讓點(diǎn)云中的每個點(diǎn)與它之前的兩個點(diǎn)，構(gòu)造成一個三角網(wǎng)格；最后基于最小二乘法給點(diǎn)云中的每個點(diǎn)設(shè)置頂點(diǎn)法向量，構(gòu)建出三維效果。該算法基于一般三維重建的流程框架，能簡單快速地實(shí)時重建出場景的三維信息。
　　②設(shè)計實(shí)現(xiàn)了移動機(jī)械臂遙操作的實(shí)驗(yàn)平臺。根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)采集，車體、手