基于单目立体视觉的NAO机器人的目标定位与抓取

基于单目立体视觉的NAO机器人的目标定位与抓取

李鹤喜，张长亮

【摘要】摘要：为了实现NAO机器人对空间目标的定位与抓取，提出了一种单目立体视觉的导航方法.首先利用机器人上部摄像机的平动获取两幅目标图像，等效于双目立体视觉，采用FFT频域互相关和累加求和快速算法，进行两幅目标图像的立体匹配，实现目标位置的快速检测；然后根据测得的目标高度，运用视野中心算法和三角测量原理计算出目标距离，进行目标的跟踪逼近，当机器人到达目标邻近区域时使用下部摄像机进行目标检测并进行姿态调整，直到距离误差落在目标中心许可的圆形区域内，进行目标抓取，实际测试表明采用这种视觉导航方法的NAO机器人抓取成功率在90%以上.

【期刊名称】五邑大学学报（自然科学版）

【年(卷),期】2017(031)002

【总页数】7

【关键词】立体匹配；互相关；目标定位；目标抓取

近年来智能人形机器人的研究与应用逐渐兴起，特别是让人形机器人配上视觉已是一种必然趋势[1].NAO机器人是一款用于科研、竞赛、娱乐的双足类人形机器人，有25个自由度和36个传感器，其中头部有上下两个视觉传感器，用于视觉导航.传统上，对NAO机器人视觉导航的研究与应用主要是集中在地面捡球与踢球竞技上[2-5]，对于位于空间任何位置的目标（非地面目标）的定位、追踪、抓取等操作缺乏有效的方法，一些研究将空间目标贴上标记以便识别[6]，显然这种方法在实际应用中很不方便.本文针对目标空间定位与抓取问题提出了一种解决方法，主要思想是：利用NAO头部摄像机的横向平动形成立体视觉，