机械臂环境三维重建与避障算法研究

作者：陈新度; 徐学; 高萌; 孔德良

来源：机械设计与制造, 2023, 1-12.

DOI：10.19356/j.cnki.1001-3997.20230725.001

• 工业机器人
• 视觉定位
• 三维重建
• 避障规划
• ROS

为了解决机器人在未知环境中的避障规划难题，提出了一种基于视觉的三维重建与避障规划方法。通过深度相机（RealSense D435i）与机械臂组成手眼系统，首先，根据目标物体与ArUco码的相对关系，通过相机获取的ArUco标记上的特征点坐标，求解出目标物姿态；然后，改进三维重建方法，通过融合机械臂工具末端位姿和多帧点云数据，对环境进行较高精度的三维重建，作为后续规划的障碍空间；最后，应用了快速扩展随机树（RRT）的改进算法进行机械臂的避障运动规划。研究搭建了仿真及控制平台，来进行验证。实验表明：环境三维建模的精度维持在8mm以内，避障成功率为96.5%，平均规划时间为1.2秒，验证了方法的可行性。

• 单位
  广东工业大学; 佛山智能装备技术研究院