移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。移动机械手是由机械手固定在移动平台上构成的一类特殊的移动机器人系统。其中机械手用来实现如抓取、操作等动作,平台的移动用来扩展机械手的工作空间,使机械手能以更合适的姿态执行任务,机械手的加入也极大的提高了移动机器人的性能。移动机械手系统一直是世界机器人研究的热点,本文从实验室“211”建设出发,对该系统移动平台部分的设计进行了研究和探讨。 移动平台是一辆采用直流伺服电机驱动的三轮平面移动小车,采用DSP作为运动控制器,利用电机轴上的编码器作为计程仪导航,可以在一块用围墙封闭起来的水平地面上运动。车体周围装有超声波传感器和碰撞传感器,用以在运动中躲避障碍物。平台上安装一五自由度机械手,可以在一定范围内抓放物体。该手臂的水平旋转基座上装有一CCD摄像头作为平台的视觉传感器,使用带有图像采集卡的PC104计算机对图像进行处理,在手臂抓放物体时完成目标物体的搜索、定位、识别工作。整个移动平台的自主运动由一个安装在车体内的PC104计算机来控制,它通过无线网络与一台远程计算机通讯来接收控制命令和反馈运动信息。 移动机械手系统最终要实现在封闭场地内的自主导航运动,能够躲避障碍物,依靠机器视觉从位置大致固定的多个物体中抓取指定特征的目标物体。该系统可为开展对人工智能、神经网络、机器人视觉等方面的研究提供一个理想的实验平台。