机器人灵巧手的物体触摸识别及自适应抓取研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-35页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 机器人触觉感知综述 | 第15-16页 |
| 1.3 机器人触摸探索方法综述 | 第16-20页 |
| 1.4 模型重构方法综述 | 第20-28页 |
| 1.4.1 基于视觉信息的模型重构研究 | 第21页 |
| 1.4.2 基于触觉信息的模型重构研究 | 第21-27页 |
| 1.4.3 研究现状简析 | 第27-28页 |
| 1.5 灵巧手抓取规划方法综述 | 第28-31页 |
| 1.5.1 基于分析方法的抓取规划 | 第28-29页 |
| 1.5.2 基于数据驱动的抓取点规划 | 第29-30页 |
| 1.5.3 研究现状简析 | 第30-31页 |
| 1.6 基于物体不确定性的抓取方法概述 | 第31-34页 |
| 1.7 本文的主要研究内容 | 第34-35页 |
| 第2章 机器人灵巧手的触摸探索方法研究 | 第35-62页 |
| 2.1 引言 | 第35页 |
| 2.2 人类触摸探索行为观察实验 | 第35-43页 |
| 2.2.1 人类触觉感知及触摸探索行为分析 | 第35-36页 |
| 2.2.2 实验目的 | 第36-37页 |
| 2.2.3 实验环境及过程 | 第37-40页 |
| 2.2.4 触摸探索实验观察结果与分析 | 第40-43页 |
| 2.3 灵巧手的触摸探索及触觉数据采集 | 第43-50页 |
| 2.3.1 顶部探索 | 第45-47页 |
| 2.3.2 侧面探索 | 第47-49页 |
| 2.3.3 触觉数据的采集与处理 | 第49-50页 |
| 2.4 触摸探索仿真及结果 | 第50-55页 |
| 2.4.1 基于碰撞检测的触觉仿真系统构建 | 第50-51页 |
| 2.4.2 仿真结果及分析 | 第51-55页 |
| 2.5 触摸探索的实验及结果 | 第55-61页 |
| 2.5.1 机器人自主触摸探索实验平台 | 第55-58页 |
| 2.5.2 实验结果及分析 | 第58-61页 |
| 2.6 本章小结 | 第61-62页 |
| 第3章 触觉点云模型重构方法研究 | 第62-87页 |
| 3.1 引言 | 第62页 |
| 3.2 基于卡尔曼滤波的数据预处理 | 第62-64页 |
| 3.3 基于聚类的触觉点云分割 | 第64-66页 |
| 3.4 几何特征向量的提取 | 第66-68页 |
| 3.5 形状分类器的构建 | 第68-72页 |
| 3.5.1 随机森林分类器构建 | 第68-70页 |
| 3.5.2 高斯过程分类器构建 | 第70-72页 |
| 3.6 几何参数识别及模型重构 | 第72-76页 |
| 3.6.1 基于形状描述符的几何参数识别 | 第72-74页 |
| 3.6.2 超二次曲面方程重构物体模型 | 第74-76页 |
| 3.7 模型重构的仿真及实验结果 | 第76-86页 |
| 3.7.1 仿真结果及分析 | 第76-81页 |
| 3.7.2 实验结果及分析 | 第81-85页 |
| 3.7.3 比较与分析 | 第85-86页 |
| 3.8 本章小结 | 第86-87页 |
| 第4章 基于触觉探索信息的灵巧手抓取点优化方法 | 第87-104页 |
| 4.1 引言 | 第87页 |
| 4.2 多指手抓取的数学描述 | 第87-92页 |
| 4.2.1 抓取的数学模型建立 | 第87-89页 |
| 4.2.2 抓取质量评估 | 第89-92页 |
| 4.3 基于触觉探索信息的初始抓取点优化 | 第92-95页 |
| 4.3.1 确定初始抓取点 | 第92-93页 |
| 4.3.2 确定抓取接近向量 | 第93-94页 |
| 4.3.3 待优化搜索区域的确定 | 第94-95页 |
| 4.4 基于触觉探索信息的抓取点优化 | 第95-98页 |
| 4.4.1 确定搜索起始区域 | 第96页 |
| 4.4.2 抓取点优化算法 | 第96-98页 |
| 4.5 抓取优化的仿真及结果 | 第98-103页 |
| 4.6 本章小结 | 第103-104页 |
| 第5章 基于物体位姿误差的自适应抓取研究 | 第104-136页 |
| 5.1 引言 | 第104页 |
| 5.2 面向自适应抓取的力协同方法 | 第104-112页 |
| 5.2.1 手指控制器设计 | 第105-108页 |
| 5.2.2 手指补偿运动规划对抓取的影响 | 第108-111页 |
| 5.2.3 多指力协同抓取方法 | 第111-112页 |
| 5.3 基于预抓取触觉信息的物体位姿误差估计 | 第112-115页 |
| 5.4 基于位姿误差补偿的自适应抓取方法 | 第115-120页 |
| 5.4.1 位姿误差补偿对抓取稳定性的影响分析 | 第115-119页 |
| 5.4.2 物体位姿误差的补偿方法 | 第119-120页 |
| 5.5 灵巧手的自适应抓取实验 | 第120-135页 |
| 5.5.1 无位姿误差时的阻抗抓取实验 | 第121-124页 |
| 5.5.2 存在位姿误差的自适应抓取实验 | 第124-135页 |
| 5.6 本章小结 | 第135-136页 |
| 结论 | 第136-138页 |
| 参考文献 | 第138-148页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第148-150页 |
| 致谢 | 第150-151页 |
| 个人简历 | 第151页 |
