基于单目视觉的机械臂定位与抓取算法研究

摘要

鉴于传统单目视觉定位方法在深度感知层面存在局限性，本文提出一种基于单目视觉的机械臂定位与抓取算法。首先，借助相机标定与手眼标定技术，构建视觉系统的精确几何模型，以此奠定视觉感知基础。其次，对采集所得图像实施预处理操作，并运用基于非线性优化(Levenberg-Marquardt, L-M)策略最小化重投影误差，从而获取视觉基准标记(AprilTag码)的位姿信息。再次，通过D-H参数法搭建机械臂运动学模型，基于几何方法完成逆运动学求解，进而实现对目标物体的抓取。最后，针对定位与抓取算法设计实验，实验结果表明该算法能够对AprilTag码块进行精准定位与抓取，有效提升了单目视觉系统在机械臂操作中的应用效能。

关键词

单目视觉 / 机械臂 / 定位抓取 / 相机手眼标定 / AprilTag码

基金资助

辽宁省科学技术计划基金项目(2023JH2/10700006)