基于ROS的移动操作臂自主导航与抓取实现

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wukuang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
移动操作臂是由移动平台及安装在该平台上的多自由度机械臂组成的新型移动机器人系统,它兼具了移动功能和操作功能。为提高移动操作臂对工作场景的操作能力和对环境的适应能力,需为其配置相应的传感器以感知自身状态及外部环境信息,为自身行为的决策提供参照,而SLAM、自主导航和自主抓夹等相关技术对其智能功能的实现至关重要。为此,本文以Segway RMP400(Segway Robotic Mobile Platform400)移动平台和UR5(Universal Robot5)操作臂为主体搭建了一套具备感知能力的移动操作臂系统,并用它对SLAM、自主导航、移动机器人路径规划和操作臂运动规划等关键技术进行研究。  本文首先为移动操作臂系统搭建了Hydro版本的ROS(Robot Operating System),基于ROS已有功能包实现了机器人的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)和自主导航功能。对ROS局部路径规划器dwa_local_planner进行研究学习后,发现其忽略了机器人运动状态的延续性,从而易导致运动状态出现突变现象。针对该问题,提出了一个轨迹曲率相似度评价项的评价因子,并将其加入dwa_local_planner包中与原评价项一起作用于机器人轨迹评价。在ROS中进行了机器人的自主导航仿真实验,并以对比分析的方式研究本文提出的评价因子对机器人在自主导航过程中的轨迹评价功能的影响。实验结果表明,在添加轨迹曲率相似度评价因子后,机器人在整个导航过程中的最优路径曲率更平滑,说明机器人在运动状态上具有延续性。  为研究移动操作臂的操作功能,本文对末端安装有夹持器的UR5操作臂的正逆运动学问题使用几何法进行求解。基于ROS开发的运动规划接口Move It,本文对其内部包含的多种采样规划算法进行多组仿真实验验证以评估其性能优劣,从而确定适用于本文机器人系统的方案。在此基础上,结合深度视觉以实现机械臂对目标物的自主抓夹功能。  最后,通过遥操作实验,自主导航实验和自主抓夹实验验证了本文搭建的自主移动操作臂系统的可行性。
其他文献
海南省在2018年成为全国最大的自贸区后,产品品牌建设亟待加强.五指山红茶在2015年获得国家农业部农产品地理标志后,其品牌价值大大提升.针对五指山红茶品牌建设现状进行研究
振动台系统是振动工程研究工作中的重要试验设备之一。同串连机构振动台相比,并联结构的振动台具有刚度大、对称性好、速度高、机构紧凑、动力学性能好等优点。本文针对具有3-2-1结构的冗余驱动并联机构,进行了控制系统的规划,并对此机构的运动学、动态仿真、动平台的加速度传感器设计、检测方案以及基于六维加速度传感器的全闭环控制系统进行了比较全面的研究,具体内容如下:1.六维并联冗余振动台的机构分析,对振动台机
汶川5.12地震诱发了一类分布范围广、潜在威胁及规模大的震裂斜坡,其中一部分震裂斜坡离震中较近或岩体完整性较差,地震过程中滑移面未完全贯通,存在一定的锁固段,呈现出滞后于主
随着国家西部大开发的进行,越来越多的机场在山区修建,山区地形起伏变化大,高填方边坡稳定性是机场修建过程当中面临的一个重大安全性问题。而在降雨条件下的高填方边坡稳定性更
滇中红层区地层岩性以泥岩和砂岩为主,在复杂地质构造运动作用下,裂隙非常发育,宏观上形成泥砂岩互层的含水岩组,成为地下水存储、运移的良好通道,高峰寺组(K1g)含水层通常构成集中
兴山县地处鄂西山区,由于山大人稀,全县14所小学中有11所学校规模较小,师资配备相对较少,其中英语教师每个学校只有1-2名.学校都没有单独设立英语教研组,英语教师被分在学校
期刊
五峰土家族自治县地处武陵山特困连片地区,属全省深度贫困县,农村不少剩余劳动力转移到城市务工,“打工经济”较为盛行,致使五峰成为留守儿童集中区,全县共有留守儿童932名.
期刊
中国大部分油田均为陆相沉积,中国是世界上陆相油田产油大国,95%的原油产量来自陆相油层。由于中国油田的特性油藏非均质性严重,天然能量不足,主要是采用注水方式开采,中国也是世
安顺瀑布茶是贵州省名茶,其标准是在已有《安顺茶》标准的的基础上结合安顺茶产业发展的实际情况发布的.阐述了两次安顺茶(含瀑布茶)的标准变化发展过程,对比了安顺瀑布茶标
现如今,波阻抗反演与多波反演是以地震数据为基础,结合测井数据资料、地质概况的综合地球物理方法。在野外地震勘探中,由于地震资料的横向性和测井资料的纵向性,使得以测井约束反