CN104827483A - 一种基于gps与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于GPS与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法，属于自动化领域。移动机械手依据GPS获取的目标物体空间位置信息运动到目标物体附近，基于双目视觉获取目标物体的三维位置信息，移动机械手运动到目标物体旁边，使目标物体在移动机械手可操作范围之内，基于视觉前馈移动机械手末端执行器快速接近目标物体，基于视觉反馈控制移动机械手末端执行器与目标物体精确对准，最后控制移动机械手末端执行器实施抓取动作。本发明利用GPS定位信息，可以在较大范围内搜索到目标物体，基于视觉前馈减少了移动机械手末端执行器接近目标物体的时间，利用视觉反馈提高了移动机械手末端执行器与目标物体对准的精度。

Description

一种基于GPS与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种基于GPS与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法。
背景技术
移动机械手优于一般的移动机器人和传统机械手，具有移动和操作功能，并具有较大的工作空间和高度的运动冗余性，因此，可以广泛的应用于工业装配、无人恶劣环境中工作以及室内服务工作等方面。目前现有的移动机械手控制系统存在搜索范围较小，定位目标时间长，机械手操纵物体精度不高的问题。如中国专利公告号为CN100361792C，公告时间为2008年1月16日的发明专利一种移动机械手控制系统，包括主控计算机、显示器、单片机、伺服电机、伺服电机驱动器、光电编码器、步进电机、步进电机驱动器、两块运动控制卡、摄像头、图像采集卡、红外传感器、超声传感器、电源和PCI总线；根据待执行的任务，及移动平台和机械手的当前位置，主控计算机进行移动平台和机械手的路径规划；操作人员以显示器对主控计算机下达开始命令；控制移动机械手系统完成移动操作任务。该移动机械手控制系统未考虑快速定位并精确对准目标的问题，搜索范围较小，操作精度低，其使用性能有待于进一步提高。
发明内容
本发明提供一种能够能够克服上述缺陷，搜索范围大，搜索时间短，机械手操纵精度高的基于GPS与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法，其技术内容为：
基于GPS与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法，其特征在于，所述GPS控制器获取移动机械手及目标物体的空间位置信息；
所述移动机械手根据所述目标物体的空间位置信息运动到目标物体附近，使目标物体在其双目视觉范围内；
所述移动机械手双目视觉获取目标物体的三维空间位置信息；
所述移动机械手根据所述目标物体的三维空间位置信息，运动到目标物体旁边，使目标物体在移动机械手末端执行器可操作范围内；
所述移动机械手末端执行器根据所述目标物体的三维位置信息基于视觉前馈向目标物体快速运动；
当移动机械手末端执行器与目标物体均在所述双目视觉范围内时，所述双目视觉同时获取所述移动机械手末端执行器与目标物体的空间位置信息，以所述移动机械手末端执行器与目标物体的距离为控制对象，基于视觉反馈控制所述移动机械手末端执行器精确对准目标物体；
当所述移动机械手末端执行器和目标物体的空间距离符合抓取要求时，控制所述机械手末端执行器实施抓取动作。
本发明与现有技术相比，该移动机械手物体抓取方法，基于GPS控制器与双目视觉信息处理器，移动机械手可以快速定位目标物体；采用了视觉前馈控制策略和视觉反馈控制策略，使机械手末端执行器可以快速接近并精确对准目标；具有可以在较大范围内定位目标物体，缩短搜索时间，提高移动机械手操作物体精度的优点。
附图说明
图1是基于GPS与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种基于GPS与视觉定位的移动机械手物体抓取方法。移动机械手根据GPS定位的目标物体空间位置运动到目标物体附近，基于双目视觉控制机械手末端执行器实施抓取动作。
请参考图1，图1 为本发明所提供的一种基于GPS与视觉定位的移动机械手物体抓取方法流程图。
一种基于GPS与视觉定位的移动机械手物体抓取方法，利用GPS控制器获取目标物体空间位置信息。
移动机械手根据所述目标物体的空间位置信息运动到目标物体附近，使目标物体在移动机械手双目视觉范围内；
移动机械手利用双目视觉获取目标物体的三维空间位置信息；
移动机械手根据双目视觉获取的目标物体三维空间位置信息，运动到目标物体旁边，使目标物体在移动机械手可操作范围之内；然后，移动机械手控制末端执行器基于视觉前馈快速向目标物体运动；
当移动机械手末端执行器与目标物体均在所述双目视觉范围内时，移动机械手利用双目视觉同时获取移动机械手末端执行器与目标物体的空间位置信息，以移动机械手末端执行器与目标物体的距离为控制对象，基于视觉反馈控制移动机械手末端执行器精确对准目标物体；
当移动机械手末端执行器和目标物体的空间距离符合抓取要求时，控制移动机械手末端执行器实施抓取动作。

Claims (1)

1.一种基于GPS与双目视觉定位的移动机械手物体抓取方法，其特征在于，所述GPS控制器获取移动机械手及目标物体的空间位置信息；
所述移动机械手根据所述GPS控制器定位的目标物体空间位置信息运动到目标物体附近，使目标物体在其双目视觉范围内；
所述移动机械手双目视觉获取目标物体的三维空间位置信息；
基于所述双目视觉获取目标物体的三维空间位置信息，所述移动机械手运动到目标物体旁边，使目标物体在所述移动机械手末端执行器可操作范围内；
基于所述目标物体的三维位置信息，所述移动机械手末端执行器基于视觉前馈快速向目标物体运动；
当所述移动机械手末端执行器与目标物体均在所述移动机械手双目视觉范围内时，利用所述双目视觉同时获取的移动机械手末端执行器与目标物体的空间位置信息，以所述移动机械手末端执行器与目标物体的距离为控制对象，基于视觉反馈控制所述移动机械手末端执行器精确对准目标物体；
当所述移动机械手末端执行器和目标物体的空间距离符合抓取要求时，控制所述移动机械手末端执行器实施抓取动作。
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