精确定位是移动机器人的关键技术,也是移动机器人领域的基础.采用路标定位方法,提出了一种地图构建方法及路标检测方法,利用路标之间的距离为匹配特征,将检测路标与实际路标进行匹配,从而实现移动机器人的精确定位.该方法大大提高了定位精度,同时降低了传统路标检测算法的复杂性,提高了算法应用的灵活性.工业用激光雷达定位算法封装严密,保密性很强,定位系统的附加值很高,甚至超过了激光雷达的本体价格.通过理论分析,针对采用激光雷达定位的移动机器人,提出一种基于反射板精确定位的算法,为激光雷达定位系统的大规模开发提供了理论基础.

为了满足视觉系统对于玩具小车的识别、定位和抓取,使用HALCON对相机进行系统标定,以消除相机畸变的影响。视觉系统创新性的使用了三相机进行图像采集,其中一个彩色相机用于识别,配套8mm镜头,两个黑白相机用于定位,配套12mm镜头。基于双目立体视觉系统和手眼标定系统,进行双目标定和手眼标定,得到对应的标定结果和标定误差。然后,通过得到的参数实现玩具小车的识别、定位和抓取,实验测试定位误差可以控制在0.3mm以内,能很好的实现玩具小车的抓取,满足工业生产的需求。

针对目前工业机器人上料时大都采用预先示教的方式,一旦工作条件发生变化就会导致抓取失败的问题,研究了一种基于视觉引导FANUC机器人的抓取系统,提高了机器人柔性化抓取能力。系统采用单目视觉定位方法将图像中的特征点通过相机标定参数、Eye-in-Hand手眼标定参数转换为机器人基坐标系下的位姿,利用FANUC Robot Interface实现上位机与机器人通信并把定位结果发送到机器人位置寄存器,引导机器人运动到相应位置并通过末端执行器完成对空心圆柱体工件的抓取。经过多次抓取实验数据分析,该系统定位误差在0.5mm以内,具有很好的实际应用价值。