基于三維重建的移動機械臂遙操作研究.pdf

1、機器人遙操作技術是智能機器人領域的一個重要分支，也是當前研究的熱點和重點，具有廣闊的應用前景。引入三維重建技術到機器人遙操作系統(tǒng)，能為操作者提供實時場景的三維信息，便于操作者對現(xiàn)場環(huán)境信息有著更好認識，提高遙操作工作效率。
　　uAgent-RRS履帶型移動機械臂，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履帶型移動機械臂進行遙操作時，操作者通過觀察四路視頻信息來指導操作移

2、動機械臂，可是視頻信息不具備三維信息，不能有效地輔助操作者進行遙操作。針對此問題，本文的主要工作內容如下：
　　①設計實現(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；然后基于一種改進的聯(lián)合雙邊濾波算法對深度信息進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行了對比；基于濾波處理的深度圖像得到環(huán)境信息點云，構建一個

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