[00647396]面向公共安全的移动机械手目标辨识与定位

该项目以实验室自主研制的Hebut-Ⅱ移动机械手为研究对象，针对基于多源信息融合的移动机械手目标检测及辨识问题进行了深入研究。将移动机械手(mobilemanipulator)看作一个具有冗余度的整体，在建立了移动机械手统一的运动学和动力学模型的基础上，研究了基于运动学冗余度的机械手力和位置的控制方法以及动力学解耦及其补偿方法。在研究目标信息传感技术的基础上，探索了提高移动机械手控制实时性和减少作业误差的方法。建立了系统的统一运动学、动力学模型。在推导各坐标系之间的雅可比矩阵的基础上，建立了基于递推方法的雅可比矩阵在线估计模型。提出并建立了基于神经网络技术的移动机械手动力学耦合补偿方法。研究了用于机械手的视觉导引融合超声传感器信息的精确定位方法。提出了一种基于单目和超声信息融合的三维定位方法，应用于末端执行器的精确定位。分析了机械手静态位姿误差的来源，以Hebut-Ⅱ移动机械手系统分析了静态位姿误差所引起的末端位姿误差。在此基础上，建立了基于神经网络技术的移动机械手协调控制方法实现对系统移动平台和机械手臂的协调控制。经过进一步完善，这一研究成果在危险场合下，可以实现自主作业，如：在社会公共安全上，移动机械手可用于易爆、易燃物品的装配、搬运或挖掘、拆卸，以及消防灭火、防爆、反恐等高度危险环境，用于代替人类或辅助人类完成人所不能、不适或力所不及的工作。在工业上，可以为石油化工的相关设备的泄漏自主检测和自主修补提供应用平台；可以用于易燃易爆危险品(如石化行业)储罐、反应釜、管道等的检测与维修等工作；为核废料储存场和核设施提供实现基于移动机械手的自主检测和自主修补技术平台；在医疗服务方面，可为传染病人(如非典型肺炎病人)的日常用品和生活垃圾的传输与处理提供平台等。