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