软体夹持与刚体夹持差别巨大,而且软体夹持在生活和生产中也同样有着重要的影响,如在医疗康复和残障辅助机器人领域,而现阶段对软体的夹持以及姿态检测方面的进展还不足。精确的滑移检测和被夹持体的空间姿态监测在机器人夹持软体的操作中具有重要的作用。本文介绍了一种适用于软体夹持的基于视频处理的滑移检测传感器,为夹持操作提供了多维信息,以及介绍了一种能够监测被夹持体的姿态的监测方法,有效地促进软体高效和稳定的夹持。本文中设计了新的传感器以及滑移检测算法。在发光二极管照明下,通过镶嵌在夹持手指内部的微型摄像机近距离动态拍摄被夹持的物体,当软体物体有滑移甚至部分滑移时,摄像机会清晰的实时记录下滑移状态。在摄像机视野中,设置多个监测点,并依次通过SURF算法进行数据处理,检测出帧与帧之间的特征点,并进行匹配和计算,可以求出被监测物体的移动方向和大小。进一步对多点轨迹进行数据分析,可以得到被夹持点的扭曲变形程度以及受力方向,并以此可以判断被夹持物体的表面张力变化。为了验证本传感器的有效性,本文通过以棉布和泡沫板为实验材料进行了相关实验和数据处理分析,通过对比分析实验条件下的理论计算结果与实际测量结果,证明了此传感器不仅能够有效的检测物体是否滑移,而且可以提供物体滑移的位移、物体拉伸扭曲信息以及受力信息,并且具有相对较高的精确度,对安全稳定夹持物体具有重要意义。基于视频处理的检测方法的传感器有完善的滑移检测功能,非常适用于被夹持体姿态监测上去。本文进一步研究了基于滑移传感器的监控夹持物体滑移以及物体姿态检测的方法。我们知道机器人在生活中会夹持和操作工具或者改变物体的位置。而在这些过程中,会出现夹持倾斜滑移、与环境的意外碰撞的情况,也会出现调整夹持的物体的情况。在这些情况中,滑移以及物体姿态变化的检测对于安全稳定实现操作目的十分重要。通过图像处理可以检测到物体的变化,再通过物体空间三点的变化,计算出物体在空间的旋转和平移矩阵,进而建立起基于时间变化的三维姿态模型,并可得精确的旋转欧拉角。本文通过将三个微型相机嵌入机械夹爪中,使物体按照实验设定围绕固定轴转动,通过处理相机数据得出物体旋转角度,并将计算所得角度与实际测量角度比较分析误差,结果显示本方法可以精确的检测出物体的三维空间姿态变化。本文提出的滑移传感器以及被夹持体的三维空间姿态监测方法对机器人夹持具有重要意义,扩展了检测滑移方法和物体姿态检测的方法。