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移动机械臂手眼关系标定及视觉伺服控制方法  
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【英文篇名】 Hand-eye calibration and visual servo control for mobile manipulator
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【作者】 杨元慧; 李国栋; 吴春富; 王小龙; 蔡小伟;
【英文作者】 YANG Yuanhui; LI Guodong; WU Chunfu; WANG Xiaolong; CAI Xiaowei; School of Mechanical and Electrical Engineering; Longyan University;
【作者单位】 龙岩学院机电工程学院;
【文献出处】 山东大学学报(工学版) , Journal of Shandong University(Engineering Science), 编辑部邮箱 2016年 05期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  CJFD收录刊
【中文关键词】 视觉伺服; 手眼关系标定; 移动机械臂; 切换控制; 单应分解; 主动视觉;
【英文关键词】 visual servo; hand-eye calibration; mobile manipulator; switch control; homography decomposition; active vision;
【摘要】 将视觉传感器集成到移动机械臂上构成眼在手上构型的视觉伺服系统是服务机器人实现物品抓取与搬运操作的一种有效方法,但存在手眼关系标定算法复杂非线性,以及难以处理移动机械臂的非完整性约束等难题。为了克服以上难题,首先将移动机械臂抽象为一个广义机械臂,对其进行运动学建模,并求出其运动学解析逆解;然后提出一种全新的线性主动视觉摄像机标定方法对手眼关系进行标定;最后设计包含眼注视逼近和look-thendoing开环抓取的视觉伺服切换控制律来控制移动机械臂实现家庭物品的抓取操作。仿真及试验结果表明,该线性手眼关系标定法易于实现,且具有极高的标定精度,同时设计的视觉伺服切换控制律能够有效克服移动机械臂的非完整性约束带来的控制困难。
【英文摘要】 The eye-in-hand visual servo system integrated vision sensor into mobile manipulator was widely used for object grasping and delivering operation. However,there were some challenges,such as nonlinearity and complexity of the existing hand-eye calibration algorithm,together with the nonholonomic constraint of the mobile manipulator. To solve these problems,the mobile manipulator was proceeded as a generalized manipulator whose kinematic model was established,and the inverse kinematic analytical solutions wer...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(61375084); 山东省自然科学基金重点资助项目(ZR2015QZ08); 福建省自然科学基金面上资助项目(2015J01268); 福建省教育厅科技计划资助项目(JK2014049);福建省教育厅中青年教师教育科研资助项目(JA15499,JA14307); 福建省科技厅引导性资助项目(2016H0026); 龙岩学院百名青年教师攀登计划资助项目(LQ2013015,LQ2016006);龙岩学院校级产学研资助项目(LC2014003)
【更新日期】 2016-11-21
【分类号】 TP241
【正文快照】 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/37.1391.T.20160922.1501.004.html0引言移动机械臂由移动平台和固定于平台上的多自由度串联机械臂构成。相比传统基座固定式机械臂,移动机械臂有效地扩展了工作空间,在服务机器人领域得到了广泛的应用[1-2]。为了处理移动平台固

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