基于立体视觉六自由度大载荷实验平台的位姿检测*

提出利用双目视觉系统检测六自由度大载荷实验平台的位姿。首先,采用时空联合的分割算法提取运动目标并由运动目标上不共线三点描述当前时刻运动平台的位姿;然后,根据运动平台负载大、惯性大的特点,对相邻时刻的位姿变化加入补偿,以此估计平台下一时刻的位姿。实验结果表明,该算法在较小的允许误差范围内能够较好地跟踪运动平台,准确地估计下一时刻的位姿。     

基于多传感器的大口径器件自动对准策略

针对大口径器件的装配, 基于搭建的实验平台, 提出了一种多传感器反馈的分阶段自动对准策略, 实现了大口径器件的六自由度位姿对准. 对准过程中, 在机器人末端远离装配位置时, 采用视觉测量安装框架的相对位姿进行粗对准; 在机器人末端接近装配位置时, 由于安装框架尺寸大导致视觉不能获得完整的框架相对于大口径器件的位姿, 所以采用视觉采集安装框架的局部图像, 利用基于图像的控制消除绕Z轴的旋转误差和沿X、Y轴的平移误差, 采用多个激光测距传感器测量相对距离, 利用基于位置的控制消除沿Z轴的平移误差和绕X、Y轴的旋转误差, 实现大口径器件与安装框架的精对准. 采用增量式PI控制算法, 实现了对准的运动控制. 实验结果验证了所提方法的有效性.     

一种新型的并联机器人位姿立体视觉检测系统

建立了一种并联机器人位姿立体视觉测量系统框架,主要包括图像采集与传输、摄像机标定、尺度不变量特征变换（SIFT）匹配、空间点重建和位姿测量五个部分。该系统基于SIFT,能够很好地处理图像在大视角有遮挡、平移、旋转、亮度和尺度变化时的特征点匹配,有较高的匹配精度,特别适用于对并联机器人多自由度和空间复杂运动的检测。最后使用该方法对并联机器人位姿检测做了仿真实验。     

基于深度学习的RGB图像目标位姿估计综述

6自由度（DoF）位姿估计是计算机视觉与机器人技术中的一项关键技术,它能从给定的输入图像中估计物体的6DoF位姿,即3DoF平移和3DoF旋转,已经成为机器人操作、自动驾驶、增强现实等领域中的一项至关重要的任务。首先,介绍了6DoF位姿的概念以及基于特征点对应、基于模板匹配、基于三维特征描述符等传统方法存在的问题;然后,以基于特征对应、基于像素投票、基于回归和面向多物体实例、面向合成数据、面向类别级的不同角度详细介绍了当前主流的基于深度学习的6DoF位姿估计算法,归纳整理了在位姿估计方面常用的数据集以及评价指标,并对部分算法进行了实验性能评价;最后,给出了当前位姿估计面临的挑战和未来的重点研究方向。     

基于目标跟踪的并联机器人视觉位姿检测

建立一种基于视觉的并联机器人位姿检测系统框架,包括图像采集、图像处理、位姿检测、参数反馈4个部分。使用单目摄像头采集图像,以二自由度冗余机器人为控制对象,利用Haar特征提取对目标进行粗跟踪。进一步获得目标上特定的几个特征点,基于平行不变性原理,得到机器人末端操作器的实际位姿参数。通过求解机器人的逆运动学方程,得到电机的控制参数。实验和仿真验证了该系统的可行性。     

七自由度带电作业机器人逆运动学求解方法研究

本文以七自由度双臂带电作业机器人为研究对象,针对七自由度逆运动学求解计算复杂,实时控制困难的问题,在分析机器人的机械结构及建立正向运动学模型的基础上,采用位姿分解法与代数迭代法相结合的方式求解运动学逆解,将七自由度逆运动学求解转化为四自由度位置冗余问题,并设计了具体的程序流程图,经过仿真验证,该算法减小了逆运动学求解的计算量,提高了机器人控制的实时性。     

双目体视检测多自由度机械装置位姿的工作原理和技术特点

多自由度机械装置位姿的动态、精确检测对于其精确控制和广泛应用具有重要意义，但实现却十分困难。提出采用双目体视动态、精确检测多自由度机械装置位姿，简单分析这种方法的优越性，并深入探讨其工作原理和技术特点。     

基于模糊滑模的六足蛇形臂机器人的末端位姿控制

针对六足蛇形臂机器人的超关节极限和位形偏移量大、末端位姿的控制稳定性不好的问题,提出一种基于模糊滑模的六足蛇形臂机器人的末端位姿控制算法。在超冗余运动学逆解空间中建立蛇形臂机器人的运动学模型,采用修正的DH参数法进行六足蛇形臂机器人的末端位姿参数调节和融合处理,建立蛇形臂机器人的末端位姿力学控制模型,在末端跟随运动中采用外环滑模导纳控制方法进行末端位姿的自适应参数调节,采用滑模误差反馈调节方法确定六足蛇形臂机器人的末端位姿,实现六足蛇形臂机器人准确的姿态定位和参量解算,提高控制稳定性。仿真结果表明:采用该算法进行六足蛇形臂机器人的末端位姿控制的姿态校正性能较好,蛇形臂关节的空间位姿自适应调整能力较强,跟随运动准确,具有很好的位姿控制稳定性。     

机器人手指最佳位姿的设计

本文阐述了手指的可达区域.通过矩阵扰动分析发现.在手指可达区域中的各点处.手指的工作性能并不都是理想的;作者按手指雅可比矩阵条件数最小的原则,对手指最佳位姿进行了设计.在此基础上.对手指连杆尺寸作了综合,从而保证手指在运动过程中,当手指位姿最佳时.指尖处在各向同性点处附近.最后对手指运动进行了图形仿真.     

基于深度学习的刚体位姿估计方法综述

刚体位姿估计旨在获取刚体在相机坐标系下的3D平移信息和3D旋转信息，在自动驾驶、机器人、增强现实等快速发展的领域起着重要作用。现对2017-2021年间的基于深度学习的刚体位姿估计方向具有代表性的研究进行汇总与分析。将刚体位姿估计的方法分为基于坐标、基于关键点和基于模板的方法。将刚体位姿估计任务划分为图像预处理、空间映射或特征匹配、位姿恢复和位姿优化4项子任务，详细介绍每一类方法的子任务实现及其优势和存在的问题。分析刚体位姿估计任务面临的挑战，总结现有解决方案及其优缺点。介绍刚体位姿估计常用的数据集和性能评价指标，并对比分析现有方法在常用数据集上的表现。最后从位姿跟踪、类别级位姿估计等多个角度对未来研究方向进行了展望。     

多传感器进行圆柱类零件的位姿测量

设计出一种利用光纤开关和光电码盘测量圆柱类零件位姿的测量装置，介绍了测量装置的工作原理．进行了圆柱零件直径测量实验，并对测量精度进行了分析。     

空间曲线焊缝的FSW焊接位姿运动学建模与仿真

焊接位姿的控制对提高空间复杂曲线焊缝的焊接精度具有重要意义。本文以A/B摆角五轴联动搅拌摩擦焊设备为基础,对空间复杂曲线焊缝的焊接位姿进行建模与仿真,建立了空间复杂曲线焊缝焊接的位姿描述模型;基于描述模型获得了五轴联动焊接运动学逆解;运用UG对搅拌头TCP点运动进行仿真,分析运动参量响应,并将仿真值与计算的实际焊接速度值进行对比。结果表明:焊接位姿运动学模型建立正确,为空间复杂曲线焊缝焊接轨迹规划与编程仿真提供了前提。     

一种连续定位式组合车辆导航仪的研制

对于城市车辆ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）导航来说，跟踪卫星的信号常常由于建筑物及树木等的遮挡而使ＧＰＳ的定位精度大大降低，为此，作者研制出一种连续定位式组合车辆导航仪。文中详细绍了该导航仪的设计原理及测试结果，试验结果表明该导航仪具有良好的导航与定位性能。     

机器人双手协调系统的躲避障碍问题

本文首先讨论了双手协调系统的位姿空间描述问题,包括确定自由度的维滕伯格法、位姿可达空间,以及双手协调系统躲避障碍的位姿空间法,最后提出了现实可行的仿真途径。     

机器人的位姿标定及其误差补偿

本文用建立机器人目标空间转换矩阵的方法,通过对机器人几点位姿的标定,从而补偿这几点及以这几点为中心的小区域的误差.这种方法简便实用,仅用标定和增加一些软件的方法可使工业机器人位姿精度大大提高.     

悬臂式掘进机机身位姿误差消除策略的研究

基于悬臂式掘进机机身位姿检测系统,提出了一种悬臂式掘进机机身位姿误差消除策略:根据悬臂式掘进机机身位姿检测系统所采集的数据,判断各方向位姿误差的大小;当误差较大时,通过控制履带、前铲板与后支撑对悬臂式掘进机整体进行调整,减小机身各方向误差;当误差减小到截割臂的控制补偿范围,根据当前位姿误差设定截割轮廓的正确位置并进行自动截割;解算出各方向剩余位姿误差的补偿量,根据补偿量在自动刷帮过程中控制截割断面的边界位置。该策略对实现自动定向掘进和掘进远程控制具有一定的参考价值。     

组合导航系统NNM信息融合算法

提出了将神经网络模型（NNM）概念应用于组合导航系统，并给出了基于RBP网的NNM训练过程，基于传统模型的卡尔曼滤波算法与神经网络相结合，有效地解决了GPS信号被屏蔽时的航迹预测问题，最后对GPS/DR组合导航系统进行动态仿真，仿真结果表明，采用该算法的组合导航系统定位精度高、可靠性好。     

基于激光雷达的移动机器人位姿估计方法综述

位姿估计是移动机器人研究的一个核心问题．本文综述了国内外基于激光雷达的移 动机器人位姿估计的最新进展，并对各种方法进行分类、比较和分析，从中归纳出应用中值 得注意的问题和发展趋势．     

六自由度并联机器人的研究现状分析

机器人技术由于其众多的优点,已经广泛应用于工业行业中。目前,六自由度并联机器人技术在当前更为广泛应用。本文详细综述了六自由度并联机器人的发展历程、该技术的运动学研究的现状等。为六自由度并联机器人的深入研究提供了依据。     

车辆GPS/DR/GlS组合导航定位系统

随着GPS、DR导航定位技术的日益发展,以及GIS技术广泛应用,三者之间的结合应用于车辆导航定位已成为必然.首先分析了当前采用不同定位技术的导航系统的特点,并提出了基于DGPS/DR/GIS组合技术的车辆导航定位系统,从整个组合导航系统结构等方面介绍了整个系统的硬件和软件组成及其各部分的特点和功能.该系统的提出是对我国车辆智能导航系统开发的一种新尝试.