双目视觉伺服的4-DOF机械手臂运动控制
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  • 英文篇名:Motion Control of 4-DOF Manipulator with Serving Binocular Vision
  • 作者:张新良 ; 冷正明 ; 赵运基 ; 付陈琳
  • 英文作者:ZHANG Xin-liang;LENG Zheng-ming;ZHAO Yun-ji;FU Chen-lin;College of Electrical Engineering and Automation,Henan Polytechnic University;
  • 关键词:双目视觉 ; 机械手臂 ; 目标识别 ; 空间位置 ; 动力学模型
  • 英文关键词:binocular vision;;manipulators;;target recognition;;spatial position;;kinetic model
  • 中文刊名:YBJS
  • 英文刊名:Instrument Technique and Sensor
  • 机构:河南理工大学电气工程与自动化学院;
  • 出版日期:2019-01-15
  • 出版单位:仪表技术与传感器
  • 年:2019
  • 期:No.432
  • 基金:国家自然科学基金项目(U1404612);; 河南省创新型科技人才队伍建设工程项目(CXTD2016054);; 河南理工大学教改研究项目(2016YJP03,2017JG026);; 大学生创新训练计划(201610460022,201710460011)
  • 语种:中文;
  • 页:YBJS201901021
  • 页数:5
  • CN:01
  • ISSN:21-1154/TH
  • 分类号:85-89
摘要
为了解决多自由度机械手臂由于目标放置偏离而引起的抓取任务失败问题,给出了一种基于双目立体视觉的目标识别与定位控制方法。以抓取矩形轮廓的目标物体放置于矩形目标位置为控制任务,基于双目视觉目标图像信息,分析了目标特征参数提取、识别、匹配以及目标空间位姿测量的方法。结合四自由度(4-DOF)机械手臂硬件控制系统,运用改进D-H参数法建立了机械手臂正运动学模型,并通过逆运动学方法将目标位姿转化为机械手臂的控制指令,实现对目标抓取和放置的运动控制。实验结果表明,该视觉伺服的机械手臂运动控制系统能够准确、稳定地实现抓取和放置任务,定位精度高,对工业机器人在分拣、装配中的运动控制研究和应用有重要的参考价值。
        In order to solve the problem that the multi-degree-of-freedom robot arm failed in the fetching task due to the deviation of the target placement,a binocular vision approach was proposed for the target recognition and positioning. The control task was to place the target object of grabbing the rectangle contour at the rectangular target position. Based on the image information of binocular vision,the methods of extraction,recognition,matching and measurement of spatial pose of the target were analyzed.Combined with the 4-DOF mechanical arm hardware control system,the forward kinematics model of mechanical arm was established by using improved D-H parameter method. The object pose is transformed into the control instruction of the robot arm through the inverse kinematics method to realize the motion control of grabbing and placing the object. The experimental results show that the motion control system of the robot arm of visual servo can accurately and stably realize the grabbing and placement tasks,and the positioning accuracy is high,which is of great reference value for the study and application of motion control of industrial robots in sorting and assembly.
引文
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