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现代智能感知系统一般是依靠系统中的视觉传感器来获取周围的环境信息。人类的绝大多数信息也是来源于人的双眼,如何让机器像人一样能借助两只“眼睛”来获取周围复杂的环境信息,是机器视觉的一个重要研究内容,也是双目立体视觉的重要发展动力。双目立体视觉作为机器视觉领域的一个重要分支,逐渐成为自主或半自主移动机器人研究领域中一个很重要的部分。二维激光测距仪虽然已经广泛应用于移动机器人导航中,但它所能获得的信息也仅限于环境中物体的形状、大小等二维几何信息,而双目立体视觉则可以提供对象复杂的三维结构信息。
在机器人的抓取作业中,准确测量抓取目标物的距离与位姿信息,对于协助操作员的远程操控、提高工作效率具有重要作用。本文将为半自主排爆机器人设计并搭建一个基于双目立体视觉和激光定位的焦距与视角控制伺服试验平台,相对于常用的双目视觉系统,不仅具备三维测距与目标位姿获取功能,而且可以调节焦距与视角,并采用COFDM技术实现远程无线视音频传输功能,不仅能提高远程无线操作时的准确性与可靠性,而且有效地扩展了立体视觉的功能应用与研究手段。本文还介绍了时下流行的3D显示技术,并采用快门式3D技术实时显示机器人的作业现场,为后台操作者提供更接近现实的场景,进而提高操控机器人的准确性。为提高定位精度,在本监控平台中,根据激光光斑确定被测物体的两个位置点,分别采用激光测距信息与立体视觉的深度信息,结合云台的位姿信息与机器人的坐标变换矩阵,计算出两种方法下的被测物体的位姿信息,并对这两种位姿信息进行融合,为机器人的自主抓取操作提供依据。