视觉引导的番茄采摘机械臂定位与轨迹控制研究  

Research on visual-guided tomato picking robotic arm localization and trajectory control

作　　者：常财超 胡浩然 尹纪康 陈松[1] 

机构地区：[1]辽宁科技大学机械工程与自动化学院,辽宁鞍山114000

出　　处：《电子产品世界》2024年第5期8-12,共5页Electronic Engineering & Product World

基　　金：2024年辽宁省大学生创新创业训练计划项目。

摘　　要：番茄产量大,成熟期不一,并且果实的形状、大小和颜色存在差异,因此使得自动化采摘尤为困难。对番茄采摘机械臂的视觉定位和轨迹控制进行研究,采用基于位置伺服的采摘方案。机械臂具有5个自由度,末端装有一个机械夹爪用于摘取,后端固定深度相机用于获取深度信息。建立针孔相机模型,映射像素平面到真实物理世界。采用张正友标定法进行相机标定得到相机内参,通过最小化重投影误差的迭代方法,解决透视n点投影(perspective-n-point,PnP)问题,确定相机在世界坐标系下的位姿。将番茄在基座坐标系下的位置写入MoveIt接口,并结合开放运动规划库和轨迹逆运动学算法,生成一条到达目标点的平滑轨迹。实验表明,该系统各个部分运行良好,视觉系统能够成功对番茄进行定位,采摘系统解算出到达该位置的轨迹,末端执行器完成抓取任务。

关 键 词：相机标定 PNP 逆运动学 轨迹规划 

分 类 号：TP241.3[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]