柔性机械手定位系统的研究

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1、摘要在机械手执行任务的过程中，控制机械手定位到目标位置是一个非常关键的问题，要想对机械手进行有效的控制，首先要对它进行精确的定位。本文采用了距离和图像复合测量的方法对机械手分别进行空间和平面姿态定位。为使超声波测距适应在强干扰工业环境中测量机械手空间位置，采用了互相关原理检测回波信号延迟时间来测量距离的方法。该方法具有很强的抗噪声干扰的性能。为减少计算量并提高离散化的互相关函数分辨率和精度，采用了三点确定抛物线顶点的方法，计算出互相关函数最大值的精确位置，从而确定出回波的时间，使得单次测量空间距离的精度可达士0．12％。提出并验证了在减小采集密度的情况下在离散化的最大值附近，采用三点确定抛物

2、线顶点的方法计算互相关函数最大值是一种具有实时性高、抗干扰性能好的复合测量方法。在机械手平面定位系统中，图像处理是核心部分，本文针对实际的目标图像，通过对其进行图像预处理，再经边缘检测和应用稳健的直线拟合算法求得定位点的坐标和相对偏转角度，获得图像定位的信息。经验证符合设计要求，达到了实际应用的精度。关键词：机械手定位超声波测距互相关数字图像处理稳健直线拟合ABSTRACTAstherobotisimplementingtasks，itisessentialtocontroltheorientationtoobjectposition．Priseorientationisthepremise

3、ofcontrollingtheroboteffectively．Thecompoundmeasurementofdistanceandimageisadoptedforspaceorientationandplaneorientationseparately．Thepaperintroducesamethodofapplyingcross-correlationprincipletodetectthedelaytimeofechosignal．Thismethodhasexcellentperformanceinrejectingnoiseinterference．Toincreasere

4、solutionandaccuracyofdiscretecross-correlationfunctionthemethodoffindingpeakpointoftheparabolabythreediscretesampledataisused，itCancalculateaccuratepositionofmaximumofcross-correlationfunction，thusthereturntimeofechosignalisobtained．Andtheprecisionofdistancevalueisupto士0．12％．Wepresentandvalidatetha

5、tthemaximumofcross-correlationfunctionisconfirmedbycalculatingthepeakofparabolathroughthecoordinatesofthreepoints．Imageprocessingisthehard-coreinthevisualorientationsystemoftherobot．Inthispaper，thepracticalobjectimageisinputtedanddealt谢t11．Throughcheckingtheedgeofimageandapplyingtheleastsquaremetho

6、d，weobtainthecoordinatesoftheanchorpointandtherelativedeflexionangle．Itisprovedthattheresultofthisdesignaccordswiththepracticalrequest．Keywords：robotorientation，ultrasonicrangefinder；Cross—correlationDigitalimageprocessing，robustlinearpolyfit独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特，l,J／Jn以标注

7、和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：训堤j签字日期弘学年；月尹El学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索