基于机器视觉的智能搬运机器人系统设计与动力学仿真.docxVIP

基于机器视觉的智能搬运机器人系统设计与动力学仿真

目录

文档简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

系统总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1系统设计目标与功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2.1硬件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.2软件架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.3关键技术选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.4系统可行性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

基于计算机视觉的识别与定位模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1图像采集模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.1.1摄像头选型与安装．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.1.2图像预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.2物体识别与检测算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.2.1目标特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.2.2目标识别与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3导航定位技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.3.1基于标志点的定位方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.3.2基于视觉SLAM的定位方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

搬运机器人运动控制模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.1机器人机械结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

4.1.1电机选型与驱动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

4.1.2传动机构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

4.2运动控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

4.2.1路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

4.2.2点到点运动控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

4.3柔性控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

4.3.1运动颤振抑制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

4.3.2负载扰动补偿．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

系统动力学仿真与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

5.1仿真平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

5.1.1机器人模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79

5.1.2环境建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

5.2运动学仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．