資源描述：
《基于視覺(jué)的機(jī)械臂控制技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文基于視覺(jué)的機(jī)械臂控制技術(shù)研究碩士研究生：劉曉坤指導(dǎo)教師：孟浩教授學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：控制理論與控制工程論文主審人：朱齊丹教授哈爾濱工程大學(xué)2013年01月分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：UDC：編號(hào)：工學(xué)碩士學(xué)位論文基于視覺(jué)的機(jī)械臂控制技術(shù)研究碩士研究生：劉曉坤指導(dǎo)教師：孟浩教授學(xué)位級(jí)別：工學(xué)碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：控制理論與控制工程所在單位：自動(dòng)化學(xué)院論文提交日期：2013年1月7日論文答辯日期：2013年3月9日學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.E
2、ngResearchesonthecontroltechnologyofmanipulatorbasedoncomputervisionCandidate:LiuXiaokunSupervisor:Prof.MengHaoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlTheoryandEngineeringDateofSubmission:January,2013DateofOralExamination:March,2013University:HarbinEngineering
3、University哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨(dú)立完成的。有關(guān)觀(guān)點(diǎn)、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對(duì)應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者（簽字）：日期：年月日哈爾濱工程大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并
4、向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部?jī)?nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部?jī)?nèi)容。同時(shí)本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫(xiě)的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。本論文（□在授予學(xué)位后即可□在授予學(xué)位12個(gè)月后□解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門(mén)進(jìn)行保存、匯編等。作者（簽字）：導(dǎo)師（簽字）：日期：年月日年月日基于視覺(jué)的機(jī)械臂控制技術(shù)研究摘要隨著科技的飛速發(fā)展，人類(lèi)對(duì)機(jī)器的智能化程度要求也越來(lái)越高。機(jī)器人作為迄今
5、為止人工智能程度最高的科技產(chǎn)品代表，一直是科研工作者們的研究熱點(diǎn)。機(jī)器人學(xué)科涉及的領(lǐng)域十分廣泛，諸如機(jī)械結(jié)構(gòu)學(xué)，傳感器技術(shù)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，電子電路技術(shù)，控制工程學(xué)，材料學(xué)等等。本文主要以工廠(chǎng)的智能化生產(chǎn)需求為前提，介紹了當(dāng)前機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展研究現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展趨勢(shì)，以機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)為主導(dǎo)，展開(kāi)了基于視覺(jué)的機(jī)械臂控制技術(shù)的研究、設(shè)計(jì)工作。首先，在本文開(kāi)始以六自由度機(jī)械臂為對(duì)象，論述了基于視覺(jué)的機(jī)械臂控制系統(tǒng)的總體系統(tǒng)框架及該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期應(yīng)達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)。并針對(duì)框架中的視覺(jué)圖像采集系統(tǒng)、上位機(jī)、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)三大部分進(jìn)行研究。然后，給出
6、了在理想模型下攝像機(jī)的成像基本原理，并對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定方法進(jìn)行研究，特別對(duì)經(jīng)典的Tsai兩步法、以及張正友的平面模版標(biāo)定方法進(jìn)行了細(xì)致的分析，同時(shí)針對(duì)Tsai的兩步法，提出了一種改進(jìn)迭代的計(jì)算方法，提高了標(biāo)定方法計(jì)算的精確度。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以VC++6.0和OpenCV為開(kāi)發(fā)工具，根據(jù)張正友的平面模版法計(jì)算出了雙目立體相機(jī)的內(nèi)參及外參矩陣，并將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Matlab視覺(jué)工具箱的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。其次，在進(jìn)行完相機(jī)的標(biāo)定后，針對(duì)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了理論分析，研究了機(jī)械臂數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)理論，利用D-H方法建立了機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，著重用代數(shù)法推導(dǎo)并求解了機(jī)
7、械臂的正運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，得到了機(jī)械臂逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的解析解，并且實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了求解結(jié)果的正確性。再次，對(duì)目標(biāo)物體識(shí)別及定位的技術(shù)方法進(jìn)行了細(xì)致的研究。包括圖像的預(yù)處理，圖像分割，特征提取，立體匹配、三維坐標(biāo)求取等技術(shù)方法。并且在上述工作的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了三維坐標(biāo)的計(jì)算方法，繼而利用相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。最后，結(jié)合軟件開(kāi)發(fā)工作和硬件設(shè)備，設(shè)計(jì)了基于雙目視覺(jué)的機(jī)械臂抓取實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)取得了預(yù)期的效果，證明了機(jī)械臂逆解求解的正確性和目標(biāo)定位方法的有效性，并對(duì)論文的工作進(jìn)行了最后的總結(jié)，并對(duì)將來(lái)的工作提出了一些建議。關(guān)鍵詞：立體視覺(jué)；機(jī)械臂；標(biāo)定；定位；控制基
8、于視覺(jué)的機(jī)械臂控制技術(shù)研究AbstractWiththerapid
