面向灾害环境的冗余机器人无线控制系统及目标识别研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题背景与研究意义 | 第9-10页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第9页 |
| 1.1.2 研究的目的与意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-15页 |
| 1.2.1 灾害环境救援维护机器人技术现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 机器人视觉感知与仿真系统发展现状 | 第11-15页 |
| 1.3 国内外研究现状分析 | 第15页 |
| 1.4 本课题主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第2章 带视觉的机械臂无线控制系统设计 | 第17-32页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 系统功能需求分析 | 第17页 |
| 2.3 系统框架及整体方案 | 第17-18页 |
| 2.4 各分系统组成及方案设计 | 第18-21页 |
| 2.4.1 基于ROS的机械臂运动控制分系统 | 第18-19页 |
| 2.4.2 机械臂无线通信分系统 | 第19-20页 |
| 2.4.3 机械臂目标感知分系统 | 第20-21页 |
| 2.5 基于ROS的机械臂运动控制分系统设计 | 第21-31页 |
| 2.5.1 ROS操作系统基本构成 | 第21-22页 |
| 2.5.2 ROS操作系统中机械臂模型构建 | 第22-26页 |
| 2.5.3 ROS操作系统中机械臂各功能节点设计 | 第26-31页 |
| 2.6 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 机械臂无线通信分系统设计 | 第32-42页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 无线通信控制器整体方案设计 | 第32-34页 |
| 3.3 无线通信控制器硬件设计 | 第34-39页 |
| 3.3.1 控制器处理器及通信模块选择 | 第34页 |
| 3.3.2 控制器硬件系统子电路设计 | 第34-37页 |
| 3.3.3 PCB设计及电路板制作 | 第37-39页 |
| 3.4 无线通信控制软件设计 | 第39-41页 |
| 3.4.1 WiFi通信软件设计 | 第39-40页 |
| 3.4.2 应急中断及数据监控软件设计 | 第40-41页 |
| 3.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 第4章 机械臂目标感知分系统设计 | 第42-60页 |
| 4.1 引言 | 第42页 |
| 4.2 手眼视觉系统标定 | 第42-44页 |
| 4.3 面向灾害环境的阀门目标识别 | 第44-51页 |
| 4.3.1 目标图像辨识度提高 | 第45-47页 |
| 4.3.2 目标图像去噪及边缘提取 | 第47-49页 |
| 4.3.3 目标外轮廓检测 | 第49-50页 |
| 4.3.4 目标桁架检测 | 第50-51页 |
| 4.4 针对阀门目标的空间位姿解算 | 第51-59页 |
| 4.4.1 目标外轮廓空间成像方程建立 | 第52-53页 |
| 4.4.2 圆心位置及圆面法向量求取 | 第53-55页 |
| 4.4.3 基于双目视觉的虚拟圆剔除实现 | 第55-57页 |
| 4.4.4 结合桁架信息的目标坐标系建立 | 第57-59页 |
| 4.5 本章小结 | 第59-60页 |
| 第5章 系统集成及样机实验 | 第60-68页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 样机系统整体搭建 | 第60-61页 |
| 5.3 机械臂仿真控制实验 | 第61-65页 |
| 5.3.1 基于交互点的仿真控制 | 第61-64页 |
| 5.3.2 基于自定义程序的仿真控制 | 第64-65页 |
| 5.4 基于双目视觉的机械臂阀门捕获实验 | 第65-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 结论 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76页 |
