基于视觉的抓取机器人控制系统研究

本文的研究内容主要从以下几点展开：　　（1）针对常见的多连杆夹抱式与真空吸附式抓取方式的抓取效率低和灵活性差等不足，研制了一套抓取机器人系统。该机器人结构主要由粗调机构和微调节粘附平台两部分组成，通过“粗-微”两级调控机制来实现末端粘附装置在空间上的运动，粗调机构可实现末端粘附装置在空间上快速移动靠近物体，微调节粘附平台上的多个粘附盘形成的包络面与待抓取物体表面一致且与待粘附物体表面能够自适应贴合，最终完成对曲面物体的自适应抓取。　　（2）从多级伺服控制与复杂人机交互的角度出发，确定采用上下位机的开放式控制系统与PC式视觉系统的设计方案，并设计了硬件系统，包括控制卡、伺服电机、压力传感器、控制开关与工业相机等；基于C++平台设计了软件系统，主要包括系统初始化模块、通讯模块、数据处理模块和安全保护模块，实现人机交互的界面。　　（3）为保证机器人末端运动路径与各关节运动量的准确映射关系，通过D-H法建立了机器人的运动学模型，并分析其逆解的求解过程；同时设计并完成手眼标定与相机标定实验，确定了机器人末端与相机间的位姿变换、相机的成像模型。　　（4）为解决在对外形不规则及材质不一的大曲率曲面.