多类动态目标的机械臂抓取技术研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoubo1204
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
随着工业4.0的到来,机械臂和计算机视觉等新型技术高度结合,如今,传送带广泛用于工厂的配送、仓储、制造和生产,以实现自动化和更快的交付。如何结合视觉跟踪和物体抓取等技术,使机械臂能够成功地抓取传送带上的运动物体,是一个具有挑战性的问题。为了提高抓取效率和准确率,本文围绕机械臂对多类动态目标的抓取展开研究,具体工作如下:(1)针对机械臂目标检测问题,提出了一种轻量化网络的抓取检测方法。采用YOLOv4网络作为主框架,提升对运动目标的信息获取。为了能够满足在机械臂上运行的实时性要求,本文对YOLOv4目标检测算法进行改进。将主干网络替换为Moile Net V3网络,减少网络运算量。改进后的算法在保证精度的情况下,在康奈尔抓取数据集上检测平均精度可以达到96.68%,检测速度为2.28/ms,可以满足机械臂对运动目标抓取的要求。针对夹爪的抓取检测,引入适应机械臂抓取特性的多比例有向锚框机制进行网格预测,提高抓取多类目标的准确率。(2)针对传送带上的运动目标,研究了传送带速度的计算方法和对运动目标的姿态估计。提出了一种结合Moile Net V3-YOLOv4抓取检测算法及LSTM(长短期记忆)网络的运动目标预测网络,预测运动目标的位置信息。机械臂进行抓取时,采用关节空间下的轨迹规划并使用机械臂“门字型”路径规划方法,提升抓取效率。通过实验,验证本文所使用的方法可以准确的预测目标位置,完成抓取任务。最后,在机械臂动态抓取平台上,对传送带上的运动目标进行了跟踪抓取实验。结果表明,在传送带速度为100mm/s时,机械臂的抓取成功率为97%,平均的抓取时间为2.806s。对于不同速度的目标,也能够有效完成对目标的抓取任务,满足预期效果。
其他文献
激光技术广泛应用于军事和民用领域,根据不同激光器测试需求对激光器主要参数的计量测试也提出了新的要求。作为激光功率测试的仪器激光功率计被广泛应用于测量发出连续的激光功率或脉冲激光发出的平均功率,快速而且准确的激光功率测量对科学研究和产业发展都是具有重要意义的。特别是采用热电偶制备的热电堆探测器,它是一种主要检测吸收体温升情况的传感器,与被测物体的波长没有关系,测量的带宽可以很宽,能应用于发出紫外到红
学位
随着新时代无线应用和服务的发展,频谱资源需求量急剧增大,但由于传统网络的静态频谱分配效率非常低,宝贵的频谱资源在使用过程中存在着大量资源浪费情况,因此引入了认知无线电技术。认知无线电可以通过查找空闲频谱对频谱资源进行二次利用,解决频谱利用率不高的问题。在实际的无线网络中,由于智能技术的引进,也使得承载认知无线电的无线网络环境变得异常复杂,为了使整个网络能够保持最优的通信性能,需要考虑将网络中影响性
学位
金刚石具有禁带宽度大、寿命长、抗辐射能力强、抗高温、耐腐蚀、无需制冷等优点,在高能粒子、核辐射探测等领域具有潜在的应用。自主研究金刚石辐射探测器对国家在强辐射环境以及高灵敏监测,例如加速器束流监测、深空探测等方面具有重要的意义。(一)、本文主要从金刚石辐射探测器的研制出发,成功开发了金刚石微纳加工工艺,制备了具有良好粒子敏感性能的金刚石微纳结构,并在制作过程中进行了拉曼、XRD、暗电流表征分析。(
学位
可见光通信(Visible Light Communication,VLC)具有频谱宽、传输速率快、绿色环保、能将照明与通信相结合的优势,是一种非常有前景的室内通信组网方式。但由于VLC的直射特性导致其无法满足用户无中断的移动通信需求,而射频通信网络(Radio Frequency,RF)能够实现非视距通信,将两者的有机结合将成为室内高速通信组网的主要研究方向。对于VLC与RF组成的光电异构网络,
学位
在微生物科学取得巨大研究进展的今天,无论是生物制药还是工业发酵等领域都离不开对相应细胞的培养过程。而在细胞的培养过程中,细胞活性的鉴定和活细胞浓度信息是人们对生物过程进行分析和调节控制的关键所在。如何在细胞培养过程中,在避免细胞培养环境被污染的情况下及时了解并记录细胞的生长情况,已经成为了国内相关研究人员亟待解决的问题。本文以实现对活细胞浓度进行实时、准确、在线测量作为研究方向,通过比较现有多种细
学位
行人意图识别无论对于现今无人车智能驾驶,还是未来智慧交通系统构建,都具有重大意义。然而目前人工智能领域主要研究方向集中于行人检测,对行人意图识别的方法和研究很少。本文围绕行人姿态和注意力机制对行人过街意图识别展开研究,分为行人目标检测、行人姿态估计、过街意图识别三个部分,其主要内容如下:1、提出改进YOLOv4的行人目标检测方法。针对YOLOv4算法在光线不明等实际场景中检测精度降低的问题,通过引
学位
随着互联网技术飞速发展、移动通信设备迅速增长、数据传输速率不断提高,频谱资源出现严重短缺现象。现有频谱分配政策只允许授权用户使用分配的频谱,而其他认知用户无法使用该频谱。认知无线电(CR)技术通过将频谱资源分配给主用户(PU),次用户(SU)正确检测PU信号和减少对授权用户通信的干扰来机会访问空闲频谱,提高频谱利用效率。为了减少对授权用户通信的干扰,提高频谱检测的有效性和准确性,提出了各种各样的频
学位
近年来,光纤通信迅速发展,光纤网络的规模也随之越来越庞大。如果光纤线路中某处出现了断裂、损伤等异常,光纤网络的服务就会受到严重影响。为了保证光纤网络通信服务的质量,需要快速在长距离光纤中确定异常位置,从而及时解除异常。这使得光纤网络的维护变得十分困难。OTDR是传统的光纤故障排查中常用工具,但是需要从OTDR信号曲线中人工判断出测试光纤是否发生故障及故障类型。人工判断效率低下,精度低,并且对维护人
学位
近年来,无线传感网络的覆盖范围越来越广,无源、集成化、低功耗和测量灵活性成为了传感节点的新要求。近场通信(NFC,Near Field Communication)技术作为一种新兴的无源无线技术,有着受环境影响小、建立时间短、通信稳定、可靠性高等诸多优势。使用NFC技术设计NFC无源无线测量系统,可使测量系统实现微型化和低功耗,适用于复杂、多样化的测量环境。本文通过借助仿真工具和实测仪器进行具体实
学位
听诊是临床上最为常用的检测方式,能够通过听取人体器官发出的声音对病情做出初步的判断,由于其简单、高效、无创的特点使得这一检测方式经久不衰。听诊器作为听诊的主要工具,能够对人体发出的微弱声音进行放大。随着电子技术的发展,电子听诊器凭借高效的性能,逐渐替代机械式的听诊器。由于目前不同型号的电子听诊器使用的传感器种类不同,导致听诊器的性能参差不齐。为了保证电子听诊器能够采集到丰富、准确的信息,需要一种面
学位