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《空間機械臂視覺測量技術(shù)研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第２０卷第２期載人航天Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．２２０１４年３月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＭａｒ．２０１４空間機械臂視覺測量技術(shù)研究劉玉，陳鳳，黃建明，魏祥泉（上海宇航系統(tǒng)工程研究所，上海２０１１０８）摘要：空間機械臂技術(shù)是維護空間站、執(zhí)行指定任務(wù)、保障航天員出艙作業(yè)的安全等必不可少的關(guān)鍵技術(shù)。視覺測量技術(shù)則是保證空間機械臂順利完成空間遙操作任務(wù)的前提?；诖饲疤?，首先對空間機械臂視覺測量技術(shù)進(jìn)行了概述，并分別對手眼關(guān)系標(biāo)定、標(biāo)志器識別以及相對三維位姿測量等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述；然后，以加拿大機械臂為例提出了一種基于邊緣特征的標(biāo)志器識別算法，給出了具體的識別流程，并采用一種基于非迭代的相對位姿
2、測量算法實現(xiàn)了位姿求解；最后，針對標(biāo)志器識別算法和位姿測量算法給出了基于仿真圖像的實驗結(jié)果和機械臂原理樣機集成實驗結(jié)果。最終實驗結(jié)果表明：提出的空間機械臂視覺測量方法合理可行，滿足預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)要求，具有較強的工程應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：空間機械臂；標(biāo)志器識別；三維位姿測量＋中圖分類號：Ｖ４２３．４１；Ｖ４２３．７文獻(xiàn)標(biāo)識碼：文章編號：１６７４-５８２５（２０１４）０２-０１２７-０８StudyonVisionMeasurementTechnologyofSpaceRoboticArmＬＩＵＹｕ，ＣＨＥＮＦｅｎｇ，ＨＵＡＮＧＪｉａｎｍｉｎｇ，ＷＥＩＸｉａｎｇｑｕａｎ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕ
3、ｔｅｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１１０８，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＳｐａｃｅＲｏｂｏｔｉｃＡｒｍｉｓａｎｉｎｄｉｓｐｅｎｓｉｂｌｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇｔｈｅｓｐａｃｅｓｔａｔｉｏｎ，ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｅｄｔａｓｋｓａｎｄｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆＥＶＡａｓｔｒｏｎａｕｔｓ．Ｔｈｅｖｉｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｅｃｈ-ｎｏｌｏｇｙｉｓｔｈｅｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｓｐａｃｅｔｅｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｔａｓｋｓｗｉｔｈｔｈｅｓｐａｃｅｒｏｂｏｔｉｃａ
4、ｒｍ．Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｏｕｔｌｉｎｅｏｆｖｉｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｓｐａｃｅｒｏｂｏｔｉｃａｒｍａｎｄｔｈｅｔｈｒｅｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｈａｎｄ-ｅｙｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ，ｍａｒｋｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄａｔｔｉｔｕｄｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．ＴｈｅｎｔｈｅＣａｎａｄｉａｎｒｏｂｏｔｉｃａｒｍｗａｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ．Ｔｈｅｍａｒｋｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｌｇ
5、ｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｄｇｅｆｅａｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｉｄｅｎｔｉｆｉ-ｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｏｎ-ｉｔｅｒａｔｉｖｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄａｔｔｉｔｕｄｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｍｕ-ｌａｔｅｄｉｍａｇｅｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｏｆｔｈｅｒｏｂｏｔｉｃａｒｍｗｉｔｈｔｈｅｍａｒｋｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎ
6、ｄｔｈｅｐｏｓｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｅｒｅｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅｆｉｎａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：ｔｈｅｖｉｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｔｅｃｈ-ｎｏｌｏｇｙｏｆｓｐａｃｅｒｏｂｏｔｉｃａｒｍｉｓｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅ．Ｉｔｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｅｘｐｅｃｔｅｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅ-ｍｅｎｔｓａｎｄｈａｓａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Keywords：ｓｐａｃｅｒｏｂｏｔｉｃａｒｍ；ｍａｒｋｅｒｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｔｈｒｅｅ-ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｏｓｉｔｉ
7、ｏｎａｎｄａｔｔｉｔｕｄｅｍｅａｓ-ｕｒｅｍｅｎｔ入，會直接影響空間機械臂的控制精度，進(jìn)而進(jìn)一１引言步影響機械臂的空間操作能力。空間站的組裝建造、在軌檢測、維護維修、輔空間機械臂視覺測量技術(shù)主要包括手眼關(guān)系［１］助航天員出艙活動、支持空間應(yīng)用等都需要借標(biāo)定、標(biāo)志器識別、相對三維位姿測量等關(guān)鍵技［２-６］助空間機械臂，完成多種復(fù)雜的艙外操作。機械術(shù)。目前國外已經(jīng)在空間站使用的標(biāo)志器各臂視覺系統(tǒng)作為空間機械臂遙操
