| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第10页 |
| 1.2 移动机器人机械臂的发展及研究现状 | 第10-14页 |
| 1.2.1 国外移动机器人机械臂研究现状 | 第11-13页 |
| 1.2.2 国内移动机器人机械臂研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 基于机器视觉的机械臂半自主控制系统关键技术研究现状 | 第14-17页 |
| 1.3.1 目标定位技术 | 第15页 |
| 1.3.2 目标识别技术 | 第15-16页 |
| 1.3.3 基于视觉的机械臂控制系统 | 第16-17页 |
| 1.4 课题主要研究内容以及组织结构 | 第17-20页 |
| 第二章 机械臂半自主控制总体方案 | 第20-32页 |
| 2.1 RoboCupRescue比赛项目简介 | 第20-22页 |
| 2.2 救援机器人存在的问题 | 第22页 |
| 2.3 机械臂半自主控制需求分析 | 第22-23页 |
| 2.4 系统的总体框架设计 | 第23-24页 |
| 2.5 控制系统硬件结构 | 第24-28页 |
| 2.5.1 RGB_D摄像头 | 第25-26页 |
| 2.5.2 无线网桥 | 第26页 |
| 2.5.3 关节执行模块 | 第26-27页 |
| 2.5.4 机械手爪压力检测 | 第27-28页 |
| 2.5.5 USB摄像头 | 第28页 |
| 2.6 控制系统软件方案 | 第28-30页 |
| 2.6.1 ROS简介 | 第29页 |
| 2.6.2 基于ROS的软件方案框架 | 第29-30页 |
| 2.7 本章小结 | 第30-32页 |
| 第三章 目标定位和识别 | 第32-46页 |
| 3.1 目标定位 | 第32-40页 |
| 3.1.1 位姿估计算法分析 | 第32页 |
| 3.1.2 目标物和坐标系规定 | 第32-33页 |
| 3.1.3 算法实现 | 第33-40页 |
| 3.1.4 实验结果 | 第40页 |
| 3.2 目标识别 | 第40-45页 |
| 3.2.1 图像颜色空间的选择 | 第41-42页 |
| 3.2.2 基于纹理特征的颜色直方图 | 第42-44页 |
| 3.2.3 目标识别实验 | 第44-45页 |
| 3.3 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 机械臂运动规划 | 第46-58页 |
| 4.1 机械臂正运动学分析 | 第46-49页 |
| 4.1.1 坐标系建立 | 第46页 |
| 4.1.2 正运动学求解 | 第46-48页 |
| 4.1.3 验证正运动学求解 | 第48-49页 |
| 4.2 机械臂逆运动学分析 | 第49-52页 |
| 4.2.1 逆运动学求解 | 第49-51页 |
| 4.2.2 机械臂奇异性分析 | 第51页 |
| 4.2.3 验证逆运动学求解 | 第51-52页 |
| 4.3 机械臂运动规划 | 第52-56页 |
| 4.3.1 五次多项式插值 | 第52-53页 |
| 4.3.2 空间直线插补 | 第53-56页 |
| 4.4 机械臂工作空间分析 | 第56-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第五章 机械臂半自主作业实验 | 第58-68页 |
| 5.1 实验环境简介 | 第58页 |
| 5.2 人机交互界面 | 第58-60页 |
| 5.2.1 3D可视化工具—Rviz简介 | 第58-59页 |
| 5.2.2 机械臂操作功能包—MoveIt!简介 | 第59页 |
| 5.2.3 人机界面 | 第59-60页 |
| 5.3 压力传感器实验 | 第60-62页 |
| 5.3.1 压力传感器选取 | 第60页 |
| 5.3.2 压力传感器标定 | 第60-62页 |
| 5.3.3 目标物抓取力大小的实验 | 第62页 |
| 5.4 机械臂半自主作业 | 第62-67页 |
| 5.4.1 半自主作业策略 | 第62-66页 |
| 5.4.2 机械臂半自主作业实验 | 第66-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 总结和展望 | 第68-70页 |
| 6.1 总结 | 第68页 |
| 6.2 展望 | 第68-70页 |
| 致谢 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-74页 |
| 作者攻读硕士学位期间发表的论文 | 第74页 |