[发明专利]基于Kinect深度摄像头的工业机械臂实时避障规划抓取系统

摘要

本发明公开了一种基于Kinect深度摄像头的工业机械臂实时避障规划抓取系统，结合计算机视觉技术，通过Kinect摄像头来对工业机械臂周围的生产环境进行动态的感知，检测和追踪环境中动态障碍物，再通过边缘检测算法得到动态障碍物的边缘信息。通过更新动态障碍物的包围盒，采用LazyPRM算法来实现动态避障规划以及物体抓取作业。本发明使得工业机械臂具备更加智能的感知生产环境的变化的能力，有效的提升了生产安全性以及工业机械臂作业的智能化程度，为未来的智能化工厂基本实现智能化和互联化提供了一个可行的方案。

主权项

1.基于Kinect深度摄像头的工业机械臂实时避障规划抓取系统，其特征在于，包括：运动学模块，用于机械臂的正逆运动学求解，用户通过输入末端执行器的期望抓取位姿，通过该模块计算得到机械臂各个关节的角度值，用户也能够通过给定机械臂各个关节的角度值来计算末端执行器的位姿；路径规划模块，用于通过运动学模块求解得到的抓取位姿，采用基于采样的LazyPRM算法，在机械臂状态空间中采样来进行路径规划；物体抓取模块，用于对空间中物体的抓取，用户通过5DT数据手套来控制五指灵巧手的物体抓取作业，所述5DT数据手套能够通过传感器来采集用户手指关节的弯曲角度，通过关节映射来驱动五指灵巧手的电机使得五指灵巧手运动到抓取姿态；动态环境检测模块，用于对空间中动态环境进行跟踪检测，能够对空间中的运动障碍物进行检测和追踪，进一步反馈到路径规划模块中，为后续的路径规划提供动态障碍物的空间位置；仿真模块，用于对机械臂进行实时仿真，用户能够通过人机交互界面对机械臂进行运动控制。