![点击分享此内容可以赚币 分享](/master/images/share_but.png)
基于ROS2.0四足抓取机器人的设计.pdf
《基于ROS2.0四足抓取机器人的设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于ROS2.0四足抓取机器人的设计.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第 期洛阳理工学院学报(自然科学版)年 月 ()基于 四足抓取机器人的设计宣 捷 王 璐 彭 颖(安徽工业大学 机械工程学院 安徽 马鞍山)摘 要:设计了一种四足抓取机器人 使用 四足机器人可以在复杂地形行走 选用机械臂 机械臂进行抓取作业 实现了 结合点云数据获取特定目标的空间位置、机械臂远程控制、视觉、多点自主导航、自主避障等功能 针对 算法进行改进 结合 目标检测算法以及深度相机点云数据改善了传统导航算法存在的碰撞、阻碍动态障碍物的风险 使得机器人更好更安全地融入日常工作关键词:四足机器人 机械臂 目标检测算法 算法:./.中图分类号:文献标识码:文章编号:()收稿日期:作者简介
2、:宣 捷()男安徽滁州人在读硕士研究生主要从事智能控制方面的研究.:.通讯作者:王 璐()男北京人硕士教授硕士生导师主要从事现代设计理论与仿真模拟方面的研究.:.基金项目:安徽省高等学校科学研究重大项目().在复杂地形中 轮式、履带式底盘往往受限或者无法通过 而四足机器人却可以轻松通行 四足移动抓取机器人结合了四足机器人多地形大范围行走能力与多自由度机械臂灵活抓取作业能力 使机器人具有了更多用武之地 国外对四足机器人的研究较为成熟 波士顿动力公司最具代表的四足机器人具有强大的野外行走能力和良好的抗侧向冲击能力 可以保持时速 /的速度持续运行 该公司后续继续推出了以速度见长的猎豹四足仿生机器人
3、步态灵活且可快速转变方向的野猫四足仿生机器人 国内的四足机器人起步较晚 宇树科技作为国内较为具有代表性的四足机器人开发厂家 推出了、等多款四足机器人 近期推出的宇树 四足机器人更是拥有超大负载、多路面适应、最高 防水等级、自主导航、自主充电等一系列优点 四足抓取机器人系统采用四足机器人、五自由度 机械臂、思岚 激光雷达、摄像头、树梅派开发版组成四足移动抓取系统 四足移动机械臂实物如图 所示图 四足移动机械臂实物第 期宣 捷 等:基于 四足抓取机器人的设计 四足机器人多点巡航与轮式机器人相比 四足机器人没有轮式里程计 计算里程计通常由速度积分推算:通过左、右轮的电机编码器测得左、右轮的各自速度
4、和 在一个短时刻 内认为机器人是匀速运动 根据上一时刻机器人的航向角计算得出机器人在该时刻内世界坐标系上 和 轴的增量 然后对增量进行累加处理 因四足机器人无法使用轮式里程计 许多依赖轮式里程计的 方案无法应用 视觉 视觉 的工作方式是通过相机连续输入的图像 跟踪设置关键点 以三角算法定位空间位置 同时使用此信息来逼近、推测相机自己的姿态 视觉 的目标是绘制与自身相关的环境地图 这个地图可以用于机器人系统在该环境中起到导航的作用 与其他形式的 不同 视觉 通常只需要一个双目深度相机即可 结合四足机器人实际状况 选用视觉 方案中较为优秀的 (基于图优化的视觉 方案)该方案可以接受相机图片、深度点
5、云数据、激光雷达扫描数据等多种外部数据输入 通过数据处理后可得到:(包含最新添加的节点数据)、(没有任何数据的纯图)、(矫正过后的视觉里程计)、占用栅格地图、占用栅格地图、稠密点云地图 工作室稠密点云地图如图 所示图 工作室稠密点云地图本文选用了双目深度相机和激光雷达作为环境感知系统的硬件 双目深度相机测量范围在 以内在室外日照强烈时 容易受到太阳光的影响 而 激光雷达相对于双目深度相机具有良好的抗光照干扰能力 可以辅助深度相机更好地建图与导航 四足机器人搭载双目深度相机与激光雷达后相较于其他 方案 具有较强的室内外建图与导航能力、不依赖轮式里程计、精准的视觉里程计、抗干扰能力较强、可应用于多
6、种环境等优点 单独使用双目深度相机进行 建图 然后调用输出数据中的 占用栅格地图如图 ()所示 双目深度相机结合激光雷达进行 建图 然后调用输出数据中的 占用栅格地图如图 ()所示 图 表明:深度相机结合激光雷达建图对比单独使用深度相机建图具有建图速度快速、地图更加清晰、建图角度更大、建图距离更远等优点 洛阳理工学院学报(自然科学版)第 卷()深度相机单独建图 ()深度相机与雷达结合建图图 栅格地图 多机通信及话题调用机器人控制系统选用 年 月发布的 版本 建立电脑与四足机器人之间的 通信更改本地 为多播模式 使得同局域网内的节点可以互相发现和收发消息 在主从机中控制文件写入程序:/./.并在
7、多个通信 文件以及 文件中注销消息本地化的配置环境电脑与四足机器人之间完成通信后 电脑端使用命令行运行 调用四足机器人端雷达数据、深度相机点云数据、占用栅格地图数据、里程计数据、机器人坐标数据 电脑端加载成功已调用数据后显示 栅格导航地图 如图 所示 运用 中的插件 在地图上发布一个点 四足机器人成功避开障碍物后到达指定地点 如图 所示 图 栅格导航地图 图 四足机器人的视觉 系统测试 多点巡航实验四足机器人的多点巡航调用 中 的 进行编程 使用 创建仿真环境 对仿真环第 期宣 捷 等:基于 四足抓取机器人的设计境进行建图 成功进行多点导航实验 如图 所示()()图 四足机器人多点导航仿真实验
8、 基于目标识别的动态物体空间定位方法 三维立体定位方法总体设计目标物体的三维立体定位方法总体设计主要包括:实时图像采集、二维目标定位、点云数据采集、三维目标定位 采用 目标检测算法 对相机彩色图像中的目标物体进行检测并计算得到对应的锚框 使用 数据库处理相机的深度点云数据 获取锚框位置的点云数据值 去除不可用的数据后得到目标物体的三维空间位置 三维目标定位选用人类为目标物体进行数据集的制作 收集 张有人物的图片 使用 对每一张图片进行打标签处理 对产生的数据进行归类处理 对处理好的数据进行训练 对训练结果进行 目标检测测试 测试图中带 的框即是目标物体对应的锚框 使用循环语句遍历锚框各个点 的
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 ROS2 抓取 机器人 设计
![提示](https://www.zixin.com.cn/images/bang_tan.gif)
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。