【摘 要】
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科技的发展带动机器人技术不断提升,目前多机器人系统的应用逐渐走向普及化和实用化。对机器人进行精确定位是保证生产作业顺利进行的前提,对于提高机器人工作效率和促进现代化水平具有重要的意义。机器视觉测量技术作为一种新兴测量技术,原理上具有非接触、实时性强、信息量丰富等显著优点,在工业生产及机器人定位方面取得了广泛的应用。针对目前多机器人系统很难实现多目标定位这一问题,本文提出了一种应用机器视觉测量技术对
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科技的发展带动机器人技术不断提升,目前多机器人系统的应用逐渐走向普及化和实用化。对机器人进行精确定位是保证生产作业顺利进行的前提,对于提高机器人工作效率和促进现代化水平具有重要的意义。机器视觉测量技术作为一种新兴测量技术,原理上具有非接触、实时性强、信息量丰富等显著优点,在工业生产及机器人定位方面取得了广泛的应用。针对目前多机器人系统很难实现多目标定位这一问题,本文提出了一种应用机器视觉测量技术对多个机器人定位的方法。首先建立多目标定位系统,由计算机、摄像机、二维转台、无线通信装置和多个平面靶标构成,将平面靶标安装在机器人上辅助定位,采用无线方式控制点亮不同的平面靶标,利用视觉测量技术进行平面靶标位姿的求解。摄像机采用小视场成像,安装在二维转台上扩大了视场范围,实现了大范围内多个目标的高精度定位,具有理论意义和实际应用价值。本文完成的研究工作如下:(1)构建了多目标定位系统并研究其工作原理,分析成像靶标坐标传递规律,建立了多目标定位系统成像模型并分析求解,得到平面靶标的位姿参数。(2)完成了系统的通信设计,包括平面靶标的结构设计和通信网络中协调器与终端节点的软件设计,进行了系统的通信测试,测试结果验证了系统通信情况良好,各节点之间可完成有效的数据收发。(3)完成了多目标定位系统的标定,包括摄像机参数标定和二维转台与摄像机相对位姿的标定;设计了靶标上靶点的检测方法,涉及的内容有亮度筛选、图像去噪、阈值分割、形态学操作和特征点判断。(4)编写了多目标定位系统软件,通过原理性实验验证了本文方法的可行性,进行了定位精度对比实验,由实验结果表明,摄像机结合二维转台前后的目标定位精度保持一致,本系统还有效扩展了定位范围,可实现多目标定位。最后分析了影响系统定位精度的误差因素。
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