文档名：带电作业螺丝紧固机械臂作业规划研究
摘要：通过一台单目相机采集目标物体图像,采用灰度化、中值滤波处理、Canny边缘检测、直线检测实现对图像的处理,识别定位目标空间信息.根据机械臂模型的建立和对正、逆运动学的求解,结合ROS和OpenCV实现对目标的识别和定位功能,完成对机械臂关节转动角度的求解,实现了机械臂关节变量空间和笛卡尔坐标空间双可控.针对当前带电紧固螺丝作业机器人存在的弊端,设计将人工智能启发式算法与机械臂笛卡尔空间路径规划设计结合,由算法自动规划得出最短路径,实现机械臂末端跟踪控制,并确保环境重建和任务设计不超界,进而实现自主作业.最后进行了机械臂的抓取全过程仿真和实验.结果表明:机械臂在抓取过程中运行平稳,能够准确识别目标并进行抓取.
Abstract：Thetargetobjectimageiscollectedusingamonocularcamera,andprocessedusinggrayscale,medianfiltering,Cannyedgedetection,andlinedetectiontoidentifyandlocatethespatialinformationofthetarget.Ac-cordingtotheestablishmentoftherobotarmmodelandthesolutionoftheforwardandinversekinematics,com-binedwithROSandOpenCVtorealizethetargetrecognitionandpositioningfunction,completethesolutionoftherotationangleoftherobotarmjoint,sothatthejointvariablespaceandCartesiancoordinatespaceofthemanipula-torcanbecontrolledandcanbeevolvedmutually.Toavoidthedisadvantagesofthecurrentlivescrewtighteningrobot,thedesigncombinestheartificialintelligenceheuristicalgorithmwiththeCartesianspacepathplanningandthedesignoftherobotarm,andthealgorithmautomaticallyplanstheshortestpathtorealizethetrackingcontroloftheendoftherobotarm,andensurestheenvironmentreconstructionandtaskdesignnotexceedingtheboundary,soastorealizetheautonomousoperation.Finally,thewholegraspingprocessoftherobotarmissimulatedandtested.Theresultsshowthattherobotarmrunssmoothlyinthegraspingprocess,andcanaccuratelyidentifythetargetandthegrasp.
作者：张博研 李钰强 吴晗 杜锦华 Author：ZHANGBoyan LIYuqiang WUHan DUJinhua
作者单位：西安交通大学电气工程学院,陕西西安710049云南电网有限责任公司昆明供电局,云南昆明650000
刊名：电工电能新技术 ISTICPKU
Journal：AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergy
年，卷(期)：2023, 42(12)
分类号：TP242
关键词：带电作业 运动学求解 图像处理 路径规划
Keywords：livework kinematicssolution imageprocessing pathplanning
机标分类号：TM755TM84TP242
在线出版日期：2024年1月15日
基金项目：国家自然科学基金带电作业螺丝紧固机械臂作业规划研究[
期刊论文] 电工电能新技术--2023, 42(12)张博研 李钰强 吴晗 杜锦华通过一台单目相机采集目标物体图像,采用灰度化、中值滤波处理、Canny边缘检测、直线检测实现对图像的处理,识别定位目标空间信息.根据机械臂模型的建立和对正、逆运动学的求解,结合ROS和OpenCV实现对目标的识别和定位功能,...参考文献和引证文献
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