手動(dòng)液壓升高車設(shè)計(jì)【含14張CAD圖紙、說明書】

編號(hào)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文翻譯（譯文）院 （系）： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師單位： 姓 名： 職 稱： 年 6 月 3 日第 27 頁 共 19 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)（英文翻譯）報(bào)告用紙摘 要本文介紹了一個(gè)原型視覺引導(dǎo)叉車系統(tǒng)的自動(dòng)參與的發(fā)展。他系統(tǒng)的控制使用的移動(dòng)攝像機(jī)空間操縱的視覺引導(dǎo)的方法，這是能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的定位和定向移動(dòng)機(jī)械手的機(jī)器人，而不依賴于相機(jī)校準(zhǔn)。本文包含開發(fā)的方法，原型叉車的發(fā)展，以及在實(shí)際的托盤參與任務(wù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該技術(shù)可以被添加到AGV系統(tǒng)使他們能夠進(jìn)行任意位置的托盤。它也可以被添加到標(biāo)準(zhǔn)叉車操作員協(xié)助能力。C 2006 Elsevier公司保留所有權(quán)利。關(guān)鍵詞：移動(dòng)操作；視覺引導(dǎo)；機(jī)器視覺1 介紹本文提出了一種原型系統(tǒng)arbitrarily-定位標(biāo)準(zhǔn)托盤的視覺導(dǎo)引自動(dòng)參與由計(jì)算機(jī)控制的叉車的發(fā)展。這里介紹的方法使機(jī)器人叉車車輛通過使用來自視覺傳感器是機(jī)器人叉車的一部分反饋給搞根據(jù)自己的實(shí)際當(dāng)前位置托盤。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展可以推動(dòng)本領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)中的材料處理兩種不同的方式。首先，該技術(shù)可以被添加到市場(chǎng)上能買到的AGV（自動(dòng)導(dǎo)向車輛）材料處理系統(tǒng)。通常，這些系統(tǒng)使用遍布它們的業(yè)務(wù)區(qū)地面嵌入電線或激光信標(biāo)通過倉庫nav- IGATE的自動(dòng)導(dǎo)向車，并贊同托盤參與。雖然大多數(shù)的AGV系統(tǒng)用于材料的水平運(yùn)送，留下的機(jī)架高達(dá)入道從動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)叉車存儲(chǔ)托盤的任務(wù)，也有能夠收起和檢索貨盤從機(jī)架位置讓一些AGV系統(tǒng)。為了接合一個(gè)特定的托盤，托盤垂直位置（或機(jī)架高度），以及其在地圖上的參考幀位置必須是已知的AGV的系統(tǒng)。AGVs是有效的在吸引托盤放置在機(jī)架的自主移動(dòng)小車本身,因?yàn)樽灾饕苿?dòng)小車能夠?qū)⑼斜P1厘米內(nèi)所需的位置1。AGV的托盤接觸呈托盤定位到所需的位置1厘米內(nèi)的名義。如果托盤是由人操作標(biāo)準(zhǔn)叉車放在架上，沒有保證托盤將位于預(yù)cisely足夠AGV系統(tǒng)使托盤。其他的因素可以導(dǎo)致AGV托盤接觸如激光信標(biāo)信號(hào)或通信丟失與導(dǎo)絲或降解系統(tǒng)的校準(zhǔn)過程的中斷失去必要的精度。（注：背景材料對(duì)AGV系統(tǒng)中可以找到 1 和在網(wǎng)上 2 。）視覺引導(dǎo)的托盤投入使用這里介紹的方法將提供AGV系統(tǒng)的靈活性最終進(jìn)行定位和參與基于托盤的實(shí)際位置相對(duì)于AGV。這將使人類操作員將托盤在此前自主移動(dòng)小車只有架,提供更大的靈活性和AGV材料處理單元之間的相互作用和人類運(yùn)營商標(biāo)準(zhǔn)叉車。同時(shí),根據(jù)他們的實(shí)際能力托盤位置將使AGV系統(tǒng)操作在結(jié)構(gòu)化程度低的情況下使用。例如,自主移動(dòng)小車可以卸下托盤自動(dòng)牽引拖車、目前勞動(dòng)密集型任務(wù)，而不是只在謹(jǐn)慎安排倉庫工作。 圖1所示 Crown SC 三輪電動(dòng)叉車之前和之后的改造第二種方法，這里介紹的視覺引導(dǎo)托盤參與方法可以推動(dòng)現(xiàn)有領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)將它添加到標(biāo)準(zhǔn)，手動(dòng)叉車引導(dǎo)。托盤接合過程可能難以由叉車司機(jī)操作，由于這樣的事實(shí)，他們的視線被叉車本身的井架阻礙。本文提供的視覺導(dǎo)引控制方法可以添加到標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化的托盤嚙合部分鏟車材料處理操作。司機(jī)將有責(zé)任通過倉庫或其他建筑物，避免障礙，并獲得所需的托盤的叉車。然后，操作員可以切換到“自動(dòng)接合模式”，這將使系統(tǒng)能夠自動(dòng)接合托盤。這樣的系統(tǒng)可以減少發(fā)生在叉車事故，涉及托盤的接觸和運(yùn)輸?shù)漠a(chǎn)品損壞的量。潛在的，它也可以提高安全性，因?yàn)樗鼘⒃试S叉車安全地避免使用托盤，避免了將產(chǎn)品從地面上非常高的情況下進(jìn)行的撞擊的可能性。視覺引導(dǎo)叉車托盤參與本文提出的方法被稱為“移動(dòng)攝像機(jī)空間操縱”或簡單的“仿真”。它最初開發(fā)的一個(gè)行星探測(cè)車配備了一個(gè)機(jī)械臂 3 ，并已調(diào)整和進(jìn)一步發(fā)展，以控制在這里提出的叉車原型系統(tǒng)，并顯示在圖1。雖然該方法要求至少有2個(gè)視覺傳感器連接到叉車系統(tǒng)，它不需要系統(tǒng)，以保持任何類型的相機(jī)相對(duì)的嚴(yán)格的校準(zhǔn)系統(tǒng)，也不是相機(jī)相對(duì)彼此。這樣的校準(zhǔn)關(guān)系將很難在一般工業(yè)叉車遇到惡劣的環(huán)境來維持。同樣也難以建立和保持在許多叉車系統(tǒng)中，這些校準(zhǔn)關(guān)系由于低精度（相對(duì)于典型的工業(yè)機(jī)器人）這些模型的力學(xué)性質(zhì)。 MCSM采用基于視覺的估計(jì)與鏟車的標(biāo)稱運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和一個(gè)簡單的相機(jī)模型一起實(shí)現(xiàn)一個(gè)堅(jiān)固的方式定位精度的一個(gè)高層次的。這個(gè)精度和魯棒性已經(jīng)由叉車原型，這將在第6部分被呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的證實(shí)。在這一介紹之后，本文共分為五個(gè)部分。部分2給出的背景為讀者用叉車車輛以及其他一些視力不佳引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)理解在本領(lǐng)域中視覺引導(dǎo)托板接合的當(dāng)前狀態(tài)。部分3給出了標(biāo)準(zhǔn)CSM，它是用于開發(fā)MCSM依據(jù)一些必要的背景信息。第4節(jié)中的方法的開發(fā)和測(cè)試中使用的原型叉車。部5顯示如何MCSM的方法開發(fā)以控制叉車。等主題目標(biāo)定義，軌跡生成和跟蹤，以及視覺跟蹤進(jìn)行討論。實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于第6第7節(jié)中包含的結(jié)論給出。2 背景MCSM是用于控制經(jīng)由與該移動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行視覺傳感器移動(dòng)機(jī)械臂的方法。移動(dòng)機(jī)械手這個(gè)術(shù)語是指組成一個(gè)完整的自由度機(jī)械臂系統(tǒng)（自由度）安裝在一個(gè)移動(dòng)基站具有非完整約束的自由度。（4中可以看到完整和非完整約束之間的差異的描述。）叉車是一個(gè)移動(dòng)機(jī)械手的例子。叉車的叉可以被認(rèn)為是一個(gè)機(jī)械手。典型的叉車，包括在本文中討論的，有三個(gè)完整約束自由度：垂直，側(cè)移位，和傾斜角。叉車的移動(dòng)基部具有控制兩非完整狗：方向盤的角度以及驅(qū)動(dòng)輪（多個(gè)）的角度。這些可以用來定位叉車在三個(gè)自由度:叉車的(X,Y)位置在平面上平行于地面及其方向角。移動(dòng)機(jī)器人的其他例子包括探測(cè)車配備機(jī)械臂和施工設(shè)備如挖掘機(jī)或裝載機(jī)。MCSM是一個(gè)擴(kuò)展的標(biāo)準(zhǔn)攝像機(jī)空間Manipula(CSM),這一控制策略已經(jīng)被證明通過多年的測(cè)試提供高度精確控制的完整使用固定攝像機(jī)的系統(tǒng)5 - 7。標(biāo)準(zhǔn)的CSM甚至被用來移動(dòng)機(jī)械手的控制，一個(gè)微型的“模擬”的叉舉8,9。然而，標(biāo)準(zhǔn)的CSM是不適合，因?yàn)樗怯尚枰刂剖褂霉潭ㄏ鄼C(jī)所述移動(dòng)系統(tǒng)，這嚴(yán)重限制了移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作空間的限制來控制移動(dòng)機(jī)械臂。MCSM克服標(biāo)準(zhǔn)CSM的限制，因?yàn)樗试S照相機(jī)與移動(dòng)操縱器移動(dòng)。以上，呈現(xiàn)的計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)自動(dòng)叉車托盤嚙合10。他們的方法包括使用單個(gè)校準(zhǔn)照相機(jī)。他們的工作更側(cè)重于托盤的視覺系統(tǒng)識(shí)別方法而不是叉車的整體視覺控制系統(tǒng)本身。目前，他們的系統(tǒng)被配置為使位于地面上的托盤。由頁面的軌跡生成方法是原始的。它集成了一個(gè)方案，直行，轉(zhuǎn)彎，直行。雖然這種軌跡生成的方法確實(shí)使叉車托盤,它是緩慢的和不切實(shí)際的系統(tǒng)必須經(jīng)常停止和啟動(dòng)。這幾點(diǎn)提出了一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果,然而與米勒9一樣，并不是一個(gè)實(shí)際的叉車使用的車輛但與叉子附加到一個(gè)小型移動(dòng)機(jī)器人機(jī)械手旨在模擬實(shí)際的叉車的運(yùn)動(dòng)。本文提出的系統(tǒng)在幾個(gè)方面有所不同。MCSM至少需要使用兩個(gè)相機(jī)；然而,它不需要相機(jī)校準(zhǔn)。托盤識(shí)別采用的策略MCSM大大不同于上面提到的系統(tǒng)。此外,MCSM系統(tǒng)并不局限于只坐落在地板上的托盤。不像前文提到的系統(tǒng)。軌跡生成和跟蹤方法用于MCSM使我們的系統(tǒng)能夠進(jìn)行托盤跟人類操作員一樣會(huì)開叉車,而不需要停止和啟動(dòng)。唯一的其他視覺引導(dǎo)系統(tǒng)，叉車，作者都知道的是自動(dòng)物料輸送系統(tǒng)，這是正在開發(fā)的國家機(jī)器人工程協(xié)會(huì)11。該系統(tǒng)的發(fā)展似乎在很大程度上依賴于計(jì)算機(jī)視覺都為整個(gè)倉庫導(dǎo)航以及托盤的參與。一些制造商提供叉車式AGV系統(tǒng)12-15。產(chǎn)品信息可以通過公司網(wǎng)站專注于負(fù)載能力,叉,可重復(fù)性和在倉庫的情況下應(yīng)用程序的通道寬度AGV可以操作。目前AGV公司不提供視覺系統(tǒng)作為控制包的一部分,當(dāng)定位托盤的自動(dòng)嚙合。在文獻(xiàn)中視覺引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)械臂的其它實(shí)例包括由Pissard-Gibollet和河流，以及斯溫和Devy16,17提出的系統(tǒng)。他們的系統(tǒng)的目標(biāo)是使用視覺傳感器的移動(dòng)機(jī)器人安裝在移動(dòng)的基礎(chǔ)上，以瀏覽移動(dòng)機(jī)器人。它們沒有解決的實(shí)際接合與安裝在移動(dòng)平臺(tái)上的機(jī)械手的對(duì)象的任務(wù)。麥肯齊和阿金描述鼓采樣18一個(gè)視覺導(dǎo)向移動(dòng)機(jī)械臂。該系統(tǒng)的伺服系統(tǒng)，移動(dòng)基站為安裝在機(jī)械手的腰用相機(jī)的位置。然后，機(jī)械手與滾筒通過視覺伺服技術(shù)用在眼手配置獨(dú)立的視覺引導(dǎo)。MCSM不同于麥肯齊和阿金的方法在幾個(gè)方面。例如,MCSM使用相同的視覺傳感器導(dǎo)航的移動(dòng)平臺(tái)以及機(jī)械手的定位。同時(shí),MCSM視覺控制方法是基于一種開環(huán)的方法而不是閉環(huán)視覺伺服技術(shù)。過閉環(huán)視覺伺服技術(shù)開環(huán)方法的優(yōu)點(diǎn)在19中討論。Tsakiris，Rives, and Samson 提出視覺導(dǎo)向移動(dòng)機(jī)械手還可根據(jù)視覺伺服技術(shù)20。機(jī)械手-眼的視覺系統(tǒng)配置引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人和其搭載的多自由度機(jī)械手。他們研究的目標(biāo)是發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)非完整基礎(chǔ)穩(wěn)定姿態(tài)控制以及機(jī)械手安裝攝像頭，實(shí)現(xiàn)完整的自由度的增加定位的相機(jī)。除了在開環(huán)和閉環(huán)控制的區(qū)別，他們的系統(tǒng)只使用一個(gè)攝像頭安裝在手眼配置而擴(kuò)大系統(tǒng)使用至少兩攝像機(jī)也安裝在機(jī)械手。3 以MCSM作為標(biāo)準(zhǔn)CSM的延伸 標(biāo)準(zhǔn)CSM中發(fā)揮著不可或缺的作用,MCSM叉車系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。而在5,6中給出標(biāo)準(zhǔn)CSM的一個(gè)更完整的描述，它以了解MCSM叉車系統(tǒng)來討論某些基本的CSM原理是很重要的。本節(jié)的第一部分發(fā)展CSM是用來控制純粹的完整系統(tǒng)。本節(jié)的第二部分闡述如何規(guī)范CSM已被用來模擬叉車移動(dòng)機(jī)械手的控制。3.1 CSM完整約束的標(biāo)準(zhǔn) 在典型的實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)控制完整操縱者CSM使用CSM相隔相機(jī)距離機(jī)器人遠(yuǎn)程控制。CSM的作品估計(jì)參考系的關(guān)系之間的每個(gè)相機(jī)像平面的外觀視覺特性位于內(nèi)部的機(jī)械手關(guān)節(jié)機(jī)器人的配置。f,這種關(guān)系是基于直角的相機(jī)模型21和描述一組視圖參數(shù)給出的C =C1，C2. ,C6：XC= X（C，）=（C2 2 2 21 + C2 + C3+ C4）（）+ 2（C2C3+ C1C4）Y（）+ 2（C2C4 - C1C3）Z（）+ C5 YC= FY（C，）= 2（C2C3 - C1C4）X（） （1） 2 2 2 2+（C1 - C2 + C3 - C4）Y（）+ 2（C2C4+ C1C3）Z（）+ C6其中，（XC，YC）是在鏡頭之一的參考幀中的位置是在操縱器的姿態(tài)（參照?qǐng)D2的坐標(biāo)系的定義）。操縱他的位置上的一個(gè)點(diǎn)測(cè)量相對(duì)于(X,Y,Z)坐標(biāo)系是固定的機(jī)械手可以看到在圖2中。它依賴于機(jī)器人的標(biāo)稱運(yùn)動(dòng)學(xué)模型及其相應(yīng)的姿勢(shì)，。基于樣本對(duì)的機(jī)器人內(nèi)部關(guān)節(jié)配置和機(jī)械臂的空間位置的機(jī)械手功能的估計(jì)參數(shù)估計(jì)。 = xck f (C, ).+ .yck fy(C, ).Wk (2) 圖2所示 為機(jī)器人和攝像機(jī)坐標(biāo)系統(tǒng)定義以上所有的C提供了必要的條件的最小化來求解每個(gè)攝像機(jī)的六個(gè)視圖參數(shù)。在式（2）SN表示聯(lián)合空間/相機(jī)空間樣本的總數(shù)。式的（2）工作是一個(gè)相對(duì)的權(quán)重因子，使系統(tǒng)將有較高的相對(duì)重量獲得近感興趣的特別區(qū)域的樣本。當(dāng)所有的樣品是加權(quán)平均，例如在初始化的視圖參數(shù)，Wk = 1。當(dāng)機(jī)械臂接近它的目標(biāo)進(jìn)樣的樣品可能被分配一個(gè)重量為 Wk = 10 or Wk = 20或者一些其他重量高于從目前的姿態(tài)獲得更遙遠(yuǎn)的樣本。權(quán)重?cái)?shù)據(jù),使系統(tǒng)更準(zhǔn)確在這個(gè)權(quán)重區(qū)域聯(lián)合和相機(jī)空間。而CSM使用正交相機(jī)模型和機(jī)器人的標(biāo)稱運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，但它仍然可以如實(shí)指出CSM，因此MCSM為好，是一個(gè)免費(fèi)的校準(zhǔn)方法。造成這種情況的原因來自于估計(jì)使用的事實(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將所描述的方程的關(guān)系（1），他們?cè)诓僮鞅镜貐^(qū)工作。換句話說，方程（1）可以如果視圖參數(shù)的建立和保持固定的校準(zhǔn)關(guān)系描述。然而，這些視圖參數(shù)經(jīng)常變化，通過更新與新的視覺信息或簡單地通過扭曲信息用來估計(jì)他們這樣的關(guān)系由式（1）所持有的局部區(qū)域的關(guān)節(jié)空間和相機(jī)的空間操作。由于定位的測(cè)量是在同一個(gè)參考幀進(jìn)行（那些參與相機(jī)）CSM彌補(bǔ)正交相機(jī)模型的不足之處以及在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的不準(zhǔn)確。即使系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)給定的操作改變時(shí)（比如關(guān)節(jié)是由它所攜帶的負(fù)載偏轉(zhuǎn)）CSM可以通過簡單地獲取更多的聯(lián)合空間相機(jī)空間樣本補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種能力是在 3 。此外，“平坦化”已經(jīng)開發(fā)了一種稱為進(jìn)程通過校正所述正交相機(jī)模型的不足之處，以增加在CSM / MCSM系統(tǒng)的精度。平坦化使用正交相機(jī)模型參數(shù)，在圖機(jī)器人參考幀，（X，Y，Z）之間的距離的粗略估計(jì)如圖2，和攝像機(jī)的參考幀，（X 1，Y1，Z1）和圖（X 2，Y2，Z 2）如圖2，為了獲得相同的結(jié)果將已經(jīng)通過使用更精確的實(shí)現(xiàn)“針孔”攝像機(jī)模型（見7更詳細(xì)）。3.2非完整的CSM 所謂的“非完整CSM”標(biāo)準(zhǔn)CSM的形式已被用來控制一個(gè)小型的移動(dòng)機(jī)械手，一個(gè)“模擬叉車”，即能夠配合一個(gè)小托盤8,9。MCSM被開發(fā)來，部分地克服了一些限制，并使用這種形式的CSM來控制移動(dòng)機(jī)械臂的缺點(diǎn)。CMS需要一組相對(duì)于移動(dòng)機(jī)械手系統(tǒng)的固定是攝像機(jī)。這嚴(yán)重限制了一個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的工作區(qū)，并使得使用CSM的不切實(shí)際的托板接合的任務(wù)由工業(yè)叉車。CSM的需要進(jìn)行靜止攝像機(jī)產(chǎn)生其他并發(fā)癥如降低照相機(jī)分辨率系統(tǒng)從相機(jī)進(jìn)一步移動(dòng)，系統(tǒng)本身阻礙相機(jī)（多個(gè)）的圖，和維護(hù)遠(yuǎn)程攝像機(jī)和移動(dòng)車輛之間的通信的可能性。他們之間物理的關(guān)系,3 D機(jī)械手的位置特性和相應(yīng)的攝像機(jī)空間位置描述在Eq.(1)現(xiàn)在取決于完整自由度的機(jī)械手和非完整移動(dòng)基地的自由度。3.3介紹MCSMMCSM保留CSM的優(yōu)勢(shì)而刪除的限制和缺點(diǎn)使用CSM控制移動(dòng)機(jī)械手。MCSM允許將攝像機(jī)安裝在移動(dòng)平臺(tái)上。與MCSM物理之間的關(guān)系,3 D機(jī)械手的位置特性和相應(yīng)的攝像機(jī)空間位置如Eq(1)所示，是相當(dāng)完整的,而標(biāo)準(zhǔn)CSM的關(guān)系取決于完整和不完整的自由度。這有幾個(gè)好處。首先,查看參數(shù)可以找到?jīng)]有數(shù)值積分的微分關(guān)系。這簡化了查看參數(shù)估計(jì)過程和除了降低計(jì)算成本的軌跡更新過程。完整信息和不完整信息的分離估計(jì)模型中增加視圖參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性。由于如從非完整狗車輪滑移和數(shù)值的估計(jì)誤差，信息問題往往是少得多準(zhǔn)確且比從下完整的狗的信息不可靠。與標(biāo)準(zhǔn)的CSM，查看參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確度，因此，系統(tǒng)的整體精度取決于相對(duì)不精確非完整的信息。相比之下MCSM系統(tǒng)的整體精度不受任何非完整的誤差。MCSM系統(tǒng)中攝像機(jī)位置不清楚相對(duì)于系統(tǒng)的其余部分也沒有彼此。系統(tǒng)大范圍執(zhí)行同樣的相機(jī)位置。位置和取向也發(fā)生了顯著變化?？梢暬瘮?shù)據(jù)獲得,每個(gè)相機(jī)的系統(tǒng)適應(yīng)當(dāng)前位置。相比之下,校準(zhǔn)機(jī)器人視覺系統(tǒng)指導(dǎo)要求相機(jī)的位置和姿態(tài)是相對(duì)于彼此以及相對(duì)于機(jī)器人(見例如22、23校準(zhǔn)視覺系統(tǒng)的例子)。隨著校準(zhǔn)系統(tǒng)的降解會(huì)顯著降低系統(tǒng)的定位精度。外部因素,如振動(dòng)、熱梯度或物理損壞系統(tǒng)很容易造成系統(tǒng)的校準(zhǔn)。如果一個(gè)校準(zhǔn)的視覺系統(tǒng)被用來控制一個(gè)典型的工業(yè)叉車，它將是困難的，如果不是不可能的校準(zhǔn)。4 叉車原型 本節(jié)簡要描述叉車MCSM原型用于開發(fā)和測(cè)試。使用Crown SC系列三輪電動(dòng)叉車的負(fù)載能力3200磅和垂直達(dá)到24英尺收購作為原型。為了使用MCSM控制叉車,相機(jī)必須被添加到系統(tǒng)和叉車必須修改使計(jì)算機(jī)控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。圖1顯示了叉車之前和之后的改造。一對(duì)住房的計(jì)算機(jī)和控制平臺(tái)是建立在叉車倉頂部。運(yùn)行該系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)具有450 MHz的賽揚(yáng)處理器，運(yùn)行Windows NT 4.0的。一個(gè)Acroloop80008軸運(yùn)動(dòng)控制與突破開箱卡控制所有執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)，讀取所有的模擬反饋裝置，并控制多種輸入/輸出通道。索尼XC-75相機(jī)廣角鏡頭被控制使用兩個(gè)Imagenation PX-610圖像采集卡的640480像素各有分辨率。Sony IDC（工業(yè)設(shè)備公司）的直線執(zhí)行器使用控制叉車的各種功能。五個(gè)的三個(gè)用于移動(dòng)控制在垂直，側(cè)移車叉的運(yùn)動(dòng)叉車液壓閥，和傾斜角度的方向。一個(gè)線性致動(dòng)器用于接合促進(jìn)劑，則其他接合制動(dòng)。這五個(gè)線性執(zhí)行器供電，DC電源和科普利放大器。用步電機(jī)來控制方向盤的角度。除了這些執(zhí)行器，有三個(gè)模擬反饋裝置，用于系統(tǒng)。這兩個(gè)設(shè)備便士+吉爾斯控制公司的線性電位器，使反饋對(duì)于側(cè)移位置的叉以及福克斯目前的傾斜角度。第三模擬反饋裝置是UniMeasure線性位置傳感器，Inc.。該設(shè)備給出了系統(tǒng)反饋的垂直位置的叉。光學(xué)編碼器是通過滾動(dòng)接觸的2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上安裝。這些系統(tǒng)反饋精確地如何驅(qū)動(dòng)輪已移動(dòng)。假設(shè)無滑移，此信息可用于在一個(gè)數(shù)值積分計(jì)劃，以確定的路徑，叉車已經(jīng)走過。鏟車的計(jì)算機(jī)控制分為三類：車叉位置的控制，叉車速度的控制，并且叉車轉(zhuǎn)向的控制。結(jié)合PID控制規(guī)律的運(yùn)動(dòng)控制程序在其自己的語言，雜技的Acroloop控制器寫。通過實(shí)驗(yàn)已確定該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠控制車叉的位置，以在1個(gè)中，這精度是這個(gè)特定的叉車原型系統(tǒng)的功能，而不是MCSM的或的限制MCSM一般在叉車上實(shí)現(xiàn)。 （MCSM在3用于實(shí)現(xiàn)七次的移動(dòng)操縱器比在1。這里報(bào)告的定位更精確。）而且，通過實(shí)驗(yàn)已確定，有在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)“播放”一個(gè)顯著量。而轉(zhuǎn)向馬達(dá)的位置和方向盤的位置之間存在的標(biāo)稱關(guān)系（有車輪角沒有直接的反饋），它被判斷為存在的標(biāo)稱目標(biāo)位置之間達(dá)播放10轉(zhuǎn)向角和有效的轉(zhuǎn)向角。它有可能使用的信息，從安裝在該驅(qū)動(dòng)車輪的光學(xué)編碼器，以找到有效的轉(zhuǎn)向角的運(yùn)動(dòng)已經(jīng)開始之后。使用此信息，修正例程加到Acroloop操舵方案中，提高了系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向的精度的努力。作為叉車移動(dòng)，它監(jiān)視有效的轉(zhuǎn)向角，它比較所希望的轉(zhuǎn)向角，向轉(zhuǎn)向馬達(dá)問題更正。此過程進(jìn)行更詳細(xì)的5.5節(jié)中所述。認(rèn)識(shí)到這個(gè)原型將不適用于實(shí)際工業(yè)使用。例如,連接暴露,這將是非常危險(xiǎn)的,如果在正常的工業(yè)操作條件下操作。同時(shí),該系統(tǒng)目前在速度有限。這是由于主要的硬件選擇原型的不足。而不適用于實(shí)際工業(yè)在其當(dāng)前狀態(tài)，使用叉車原型應(yīng)該有的放矢展示視覺引導(dǎo)效果的方法。叉車原型的示意圖在圖中給出。 3.叉的三個(gè)中完整的狗的特征在于V為垂直方向，S為側(cè)移運(yùn)動(dòng)，和T為傾斜的角度。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的角位置分別為1，2。叉車的后輪的轉(zhuǎn)向角被表示為。的角t，1，2，和以弧度測(cè)量和數(shù)量V和s的以英寸測(cè)量。從后方向盤和前軸的距離，其中da=52.25中表示為大。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間的一半長度被表示為分貝其中db=17.45英寸從前軸到叉的端部的距離為DF分別自由度=在56.0被表示。驅(qū)動(dòng)輪的半徑表示為R，其中R=6.66英寸值得注意的是重要的（XT ，YT，ZT）坐標(biāo)系統(tǒng)中，如圖所示3，在叉之間的中間位于和與叉行進(jìn)。在（XW，YW，度Zw）坐標(biāo)系是兩個(gè)前輪之間的固定中間。有可能從（XT，YT，ZT）坐標(biāo)系到（XW，YW，度Zw）使用正向運(yùn)動(dòng)學(xué)坐標(biāo)系變換的任何點(diǎn)：Xw() = (cos t 0.01 sin t )Xt (0.01 cos t + sin t )Zt+ 59.41 cos t + (6.28 v) sin t 3.41Yw() = Yt + sZw() = (sin t + 0.01 cos t )Xt + (cos t 0.01 sin t )Zt+ 59.41 sin t + (v 6.28) cos t + 0.8where = (v, s, t ). The functions Xw(), Yw(), 和ZW（）對(duì)應(yīng)的位置向量函數(shù)X（），Y()，and Z() 應(yīng)用于 式（1）。應(yīng)當(dāng)指出的是，描述的系統(tǒng)的物理布局的幾個(gè)參數(shù)已合并為等式的數(shù)值常數(shù)。 式（3）簡單列出。 圖3 頂部和側(cè)面叉車意見原型示意圖5 MCSM叉車原型實(shí)現(xiàn)MCSM的任務(wù)是在叉車上實(shí)現(xiàn)當(dāng)定位托盤的原型是一個(gè)簡單的嚙合。參與戰(zhàn)略的托盤MCSM算法分解如下。第一個(gè)任務(wù)是托盤的視覺識(shí)別。視覺識(shí)別的兩種方法進(jìn)行了討論。一旦托盤被確定相機(jī)空間目標(biāo)的產(chǎn)生。這些目標(biāo)是用來解決三叉自由必要安裝托盤。此外，目標(biāo)是用來創(chuàng)建一個(gè)軌跡的叉車跟隨。隨著叉車走向目標(biāo),獲得更多的視覺樣本。目標(biāo),隨后,目標(biāo)叉姿態(tài)和軌跡更新與新的信息可用新圖像的采集和處理。還,系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)新的名義軌跡當(dāng)它檢測(cè)到它未能跟蹤理想軌跡有足夠的精度,以確保托盤嚙合。圖4所示 托盤與基準(zhǔn)點(diǎn)放置5.1托盤識(shí)別托盤的鑒定的最有效和可靠的方法是將上，簡化了托板的視覺識(shí)別托板本身的功能（也稱為基準(zhǔn)點(diǎn)）。用于該項(xiàng)目的基準(zhǔn)采取同心黑色和白色圓圈的形狀。如示于圖4三個(gè)這樣的基準(zhǔn)點(diǎn)放置在每個(gè)托盤：白色為中心基準(zhǔn)，中間和上托盤兩側(cè)的兩個(gè)黑色為中心基準(zhǔn)。叉車系統(tǒng)能夠識(shí)別貨盤，如果它可以找到白色為中心基準(zhǔn)，并在它的兩個(gè)攝像機(jī)的至少黑色為中心基準(zhǔn)之一。雖然這是一個(gè)有點(diǎn)讓步，以對(duì)，而不是使用調(diào)色板自然特征托盤基準(zhǔn)，應(yīng)該指出的是，這不一定是不合理的，也不昂貴的命題。許多倉儲(chǔ)業(yè)務(wù)購機(jī)定制托盤，以滿足他們的特殊需求。這將是比較簡單的，使定制托盤基準(zhǔn)一部分。 YSI討論了這種可能性有托盤制造商誰表明，添加類似于我們的實(shí)驗(yàn)采用定制托盤的基準(zhǔn)點(diǎn)是相當(dāng)簡單，不會(huì)抬高托盤的成本顯著。作者只使用天然功能闡述了MCSM不被需要基準(zhǔn)被放置在托盤限制的目的而開發(fā)的托盤recog- nition的簡單方法。 （另一種自然的特征recogni-化方法，提出了通過上述內(nèi)容10。我們的方法使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫的邊緣檢測(cè)24。 圖5示出了托盤本身的一個(gè)圖像，并在它旁邊的邊緣檢測(cè)例程中發(fā)現(xiàn)的邊緣。該系統(tǒng)首先查找邊緣段ments具有某個(gè)最小長度。這方面的例子可圖的左側(cè)圖像中看到。 6，其中白線表示發(fā)現(xiàn)邊緣段。通過一系列的匹配測(cè)試它試圖認(rèn)為實(shí)際上是相同的連續(xù)生產(chǎn)線的一部分的段結(jié)合起來（參照?qǐng)D6的中間圖像）。最后，該系統(tǒng)識(shí)別該貨盤的下邊緣（見圖右圖像6）。這是基于四個(gè)條件進(jìn)行：（1）直接位于下部托邊緣上方的線本身的最小長度，和（2）大致相同的斜率和（3）相同的長度（4）的另一上邊緣的存在。圖7顯示了下托板邊緣開始于角落1和運(yùn)行到拐角處2的草圖。圖5 照片在托盤上的照片托盤和邊緣檢測(cè)運(yùn)行圖6確定下托盤邊緣圖像序列圖7素描托盤通過自然特征檢測(cè)位于關(guān)鍵點(diǎn)雖然這種算法是簡單的，它沒有起到示范MCSM的識(shí)別托盤，而不依賴于人工基準(zhǔn)能力的目的。為了在工業(yè)環(huán)境中使用MCSM方法，無需基準(zhǔn)這一自然特點(diǎn)識(shí)別托盤將日常必須作出更強(qiáng)勁。5.2 目標(biāo)定義一旦托盤已在以約所必需的軌跡生成托盤信息拍攝的圖像被確定：托盤中點(diǎn)和托盤載體（既可以看到的圖8的右側(cè)）。無論托盤識(shí)別所采用的方法，它是必要找到托盤中間點(diǎn)的位置，并在托盤向量（Xw，Yw，Zw）的坐標(biāo)系。在過程中的這一點(diǎn)上，假定系統(tǒng)已經(jīng)建立了使用從聯(lián)合空間/攝像機(jī)空間樣品使用視圖參數(shù)獲得信息，在各攝像機(jī)視圖參數(shù)和等式所描述的關(guān)系。（1）它是能夠估計(jì)在（Xw，Yw，Zw）參考幀中的托盤中點(diǎn)位置。2 = x j f (C j , , , ).2,d=XwXw)2 + (YwYw)2 + (ZwZw)2c+ ycmfy(C , Xwm , Ywm , Zwm )Wj(4)這是通過整體最小化（Zwm，Zwm，Zwm）來完成。變量n表示的攝像機(jī)的數(shù)量，這在目前的叉車系統(tǒng)的情況下是二。應(yīng)當(dāng)指出的是MCSM并不限于兩個(gè)攝像機(jī)操作;它可以從盡可能多的攝像機(jī)采用的信息是在系統(tǒng)中存在。類似方程周。式（2）Wj為相對(duì)加權(quán)因子。在實(shí)踐中，WJ始終設(shè)置為1。然而，如果兩個(gè)以上的相機(jī)在場(chǎng)它可以改變，或者如果它被稱為該信息從一個(gè)或另一個(gè)相機(jī)不準(zhǔn)確，因此應(yīng)被解加權(quán)。對(duì)于基準(zhǔn)輔助托盤識(shí)別過程托盤矢量計(jì)算如下。考慮這兩個(gè)白為中心基準(zhǔn)，位于其左側(cè)的黑為中心基準(zhǔn)在托盤識(shí)別階段被確定的情況。白為中心的基準(zhǔn)的位置是一樣的托盤中點(diǎn)（Zwm，Zwm，Zwm）。左側(cè)的位置，黑 - 中心基準(zhǔn)，使用相同的處理托盤矢量發(fā)現(xiàn)，PV然后通過找到：Xbl , Ybl , Zbl )。托盤的向量，PV是通過：dPv =(Xwbl Xwm ) + (Ywbl Ywm ) + (Zwbl Zwm ) PV =+ （5）對(duì)于自然景物的托盤識(shí)別過程的情況下，托盤中間點(diǎn)計(jì)算如下。使用方程類似的形式。 （4），可以發(fā)現(xiàn)在（Xw，Yw，度Zw）參考幀中的兩個(gè)角點(diǎn)的位置：（Xw p1，Ywp1，度Zw p1）和（Xwc p2，Ywcp2，Zwcp2）。然后，托盤中點(diǎn)，（Xwm，Ywm，Zwm）被發(fā)現(xiàn)： (6)應(yīng)當(dāng)指出的是，托盤中點(diǎn)的Z分量位于大約3。上述下部托邊緣。托盤載體以類似的方式為前值： (7)圖8所示 叉車托盤接觸軌跡圖9 錯(cuò)誤跟蹤理想的多項(xiàng)式軌跡5.3解決叉車自由度 他分段將審查所需的步驟來確定一個(gè)合適的姿勢(shì)三個(gè)叉自由度,使叉車進(jìn)行托盤。首先假定托盤放置在平面上平行于地面。這是一個(gè)合理的假設(shè)大多數(shù)倉庫地板以及托盤架相對(duì)水平。因此,叉子的傾角設(shè)置為t = 0。下一個(gè)叉的垂直位置是只需要決定用這個(gè)叉與托盤中點(diǎn)。因此,v = Zwm。sideshift叉的位置也必須解決。開始時(shí)的軌跡,這一立場(chǎng)是s = 0。理論上,轉(zhuǎn)向和驅(qū)動(dòng)輪應(yīng)足以線叉與適當(dāng)?shù)陌l(fā)生在軌跡跟蹤過程的一部分。在此情況下，叉的側(cè)移位置被發(fā)現(xiàn)為s的= YWM。它應(yīng)該指出的是叉的側(cè)移軸可以通過一個(gè)范圍為約7英寸移動(dòng)。5.4軌跡生成對(duì)于軌跡生成方法類似于在25開發(fā)的方法。該系統(tǒng)利用五階多項(xiàng)式的生成用于叉車的適當(dāng)軌跡跟隨將定位并正確對(duì)齊叉車托盤接合：Yw = a+ a Xw+ aXw+ aX w + aXw + aXw 角和(如圖8所示),由:多項(xiàng)式相關(guān)： （9）以下六個(gè)條件用于解決多項(xiàng)式函數(shù)的參數(shù)。前三個(gè)條件是簡單的初始條件是當(dāng)Xw=0：Yw = 0,= 0,=i （10）最初的轉(zhuǎn)向角,i,不一定等于零。這是由于這樣的事實(shí):新的軌跡計(jì)劃隨著叉車托盤和獲得更多的視覺信息。初的軌跡很可能轉(zhuǎn)向角不為零,但一些已知數(shù)量標(biāo)記,i。最后的位置和姿態(tài)進(jìn)行所需的叉車托盤滿足兩個(gè)條件。第四個(gè)條件是基于當(dāng)?shù)淖罱K位置Xw = Xwm d f : Yw = Ywm在d f是圖3所示。第五個(gè)條件是最終的方向。這是寫成當(dāng)Xw = Xwmd f:=f = ds cos (11)參數(shù)，DS，僅僅是用于獲取F中的正確的符號(hào)。如果Xwbl-Xwm0，則d=1，否則d= 1。注意，叉車是在最后的位置中示出的Y方向，圖9是完全與圖1所示的托盤矢量對(duì)齊如圖8所示。第六個(gè)條件是由規(guī)定，叉車必須對(duì)托盤的最終辦法，幾乎是直線滿足。圖8示出了叉車在其中的軌跡的最后段是一個(gè)幾乎直線的方法的軌跡。這減少了轉(zhuǎn)動(dòng)的叉車必須在軌跡，這增加了系統(tǒng)的接合精度的端部進(jìn)行的量。這個(gè)條件是寫成: (13)由于與五階多項(xiàng)式籌辦相關(guān)聯(lián)的限制條件的叉車有時(shí)必須經(jīng)過在狹小的空間急劇轉(zhuǎn)向的變化。已通過實(shí)驗(yàn)確定，如叉車越接近托板，它有可能使用三階多項(xiàng)式籌辦代替第五順序之一。低階多項(xiàng)式籌辦通常減少了在轉(zhuǎn)向角突然和大的變化的量。這兩個(gè)限制移除的三階多項(xiàng)式規(guī)劃條件四個(gè)和六個(gè)指方程式(11)和(13)。由于除去的條件四叉車可以不結(jié)束在Yw方向完全一致，但方向是正確的。在此情況下，叉的側(cè)移自由度可以用來糾正這種錯(cuò)位。5.5視覺更新與軌跡校正當(dāng)叉車朝托盤移動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)更新它的軌跡。這些更新可能是由于傳入的視覺信息，或通過制定一個(gè)路徑跟蹤誤差在指定的公差。從驅(qū)動(dòng)輪編碼器的運(yùn)動(dòng)的叉車的運(yùn)動(dòng)方程被用來跟蹤的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，叉車已經(jīng)發(fā)生。這是根據(jù)在 26 的發(fā)展基礎(chǔ)上進(jìn)行的。首先，參數(shù)，和U，正在使用的兩個(gè)前輪角位置計(jì)算知識(shí)，1和2: (14)運(yùn)動(dòng)方程,基于不完整約束,可以寫成: (15) 其中，叉車的取向角度，示于圖8和輪半徑R，參數(shù)，db，示于圖3,實(shí)際位置和方向，（XA，YA，A）是相對(duì)于（XW，YW，度Zw）坐標(biāo)系告誡測(cè)量的，直到軌跡更新（XW，YW，度Zw）的起源仍固定即使實(shí)際叉車系統(tǒng)處于運(yùn)動(dòng)。作為叉車向前移動(dòng)一個(gè)小的距離，叉車的當(dāng)前位置是使用一個(gè)簡單的數(shù)字積分運(yùn)動(dòng)的這些方程的近似：Xai +1 = Xai + 6RcosaiYai +1 = Yai + 6R sinai (16) (17)在 使用叉車的實(shí)際位置和方向是可能的確定提供了理想多項(xiàng)式軌跡的跟蹤錯(cuò)誤。有使用的兩個(gè)誤差分量：垂直于多項(xiàng)式，En，并在取向錯(cuò)誤，E圖8和圖9示出叉車的在參考前軸到理想多項(xiàng)式軌跡?；诿抗墒找娴膶?shí)際位置。（16）和（17）被表示為（Xa，Ya，）。該點(diǎn)的X-component在沿軸繪制的線相交的理想多項(xiàng)式表示為，Xp。該交叉點(diǎn)能夠與僅需要三個(gè)迭代簡單迭代過程來近似。這種幾何基礎(chǔ)基于27討論的原因。一旦Xp中是已知的Yp的值被發(fā)現(xiàn)等同于式（8）。然后，垂直于路徑的誤差的計(jì)算公式為： （18）在點(diǎn)叉車的理想取向，（X p，Yp）被表示，P，并利用方程（9）計(jì)算。錯(cuò)誤的定位是: E = a p （19）有三個(gè)指標(biāo)，這將導(dǎo)致該系統(tǒng)更新其軌跡。首先是簡單的距離。如果實(shí)際行駛距離，Xa，增長超過設(shè)定量（通常為20英寸），該系統(tǒng)將開始一個(gè)軌道的更新。如果錯(cuò)誤垂直于多項(xiàng)式，En，其公差（通常為3英寸）以上的增加，則系統(tǒng)也將更新。如果方向錯(cuò)誤，E，增長超過其耐受性（通常5）系統(tǒng)將更新它的軌跡。要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)更新的軌跡規(guī)劃，系統(tǒng)首先嘗試識(shí)別使用其視覺傳感器托盤。如果可以時(shí)，系統(tǒng)更新基于該新的托盤信息的軌跡。在為了具有叉車接近托盤具有適當(dāng)取向一些實(shí)例中，原軌跡要求叉車在軌跡的開始打開從托盤離開。在周期中，當(dāng)鏟車從托盤轉(zhuǎn)身離開它不可能執(zhí)行視覺更新。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)使用實(shí)際叉車運(yùn)動(dòng)的歷史創(chuàng)建新的軌道計(jì)劃，其中糾正發(fā)生的錯(cuò)誤。鏟車以這種方式繼續(xù)更新的軌跡，直到它到達(dá)與適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)的最終位置。然后，叉車移動(dòng)直行根據(jù)它的叉的長度的固定的距離，以接合托盤。應(yīng)當(dāng)注意的是，有一些是用來增加該系統(tǒng)的精度另外兩個(gè)因素。第一個(gè)因素是固有MCSM的方法。當(dāng)叉朝最后的姿勢(shì)動(dòng)，構(gòu)成必要搞托盤，額外的視頻樣本可能變得可用。這些樣品可以用公式（2）來更新視圖參數(shù)、傾斜式的關(guān)系（1）在關(guān)節(jié)和相機(jī)空間的局部區(qū)域更準(zhǔn)確。與更新后的視圖參數(shù)時(shí)，系統(tǒng)更新其托盤中點(diǎn)的位置，并在托盤矢量的估計(jì)。與關(guān)于貨盤已更新的信息時(shí)，有時(shí)需要更新目標(biāo)軌跡。用來增加該系統(tǒng)的精度的第二個(gè)因素具有與該特定叉車系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角，。通過實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確定存在是約10度的轉(zhuǎn)向角“播放”。與此大量的“播放”，則可能的是，指令轉(zhuǎn)向角可基本上從有效的轉(zhuǎn)向角不同。這種差異會(huì)導(dǎo)En和E相當(dāng)迅速成長。從車輪旋轉(zhuǎn)，1的實(shí)際歷史和2信息有可能通過來估計(jì)當(dāng)前有效的轉(zhuǎn)向角： （20）圖10 嚙合叉車托盤如果該數(shù)量從當(dāng)前指令轉(zhuǎn)向角基本上不同，則系統(tǒng)在試圖關(guān)閉有效和指令轉(zhuǎn)向角之間的差發(fā)出一個(gè)小的修正。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，這種差異是不MCSM的固有品質(zhì)，但用于測(cè)試的當(dāng)前原型叉車的機(jī)械限制。6 實(shí)驗(yàn)結(jié)論兩種類型的測(cè)試托盤接合進(jìn)行運(yùn)行：一個(gè)僅使用托盤的自然特征貨盤上的基準(zhǔn)點(diǎn)和其他。圖10示出叉車的多張圖片進(jìn)行典型的托盤接合實(shí)驗(yàn)貨盤上的基準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)于托板接合任務(wù)的目的，成功通過實(shí)現(xiàn)托板接合測(cè)定。對(duì)于MCSM系統(tǒng)的精確度的更詳細(xì)的分析，參見3。 對(duì)于使用的托盤的基準(zhǔn)點(diǎn)的一系列100測(cè)試運(yùn)行的情況下進(jìn)行了。這些測(cè)試的初始叉車位置所需的托盤是鑒于兩者的叉車攝像機(jī)。相對(duì)于從約6英尺變化以在Xw方向12英尺叉車貨盤的初始位置（參照?qǐng)D3），-3英尺在Yw方向3英尺，并在度Zw方向0-4英尺。Xw中托盤的初始角度 Yw相對(duì)面從大致改變叉車-20到20。叉車成功地嚙合托盤中的100次試驗(yàn)的98。在兩次不成功的測(cè)試后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)到它無法找到托盤和停止本身等待援助。在試驗(yàn)的約20的叉車無法接合在其第一次嘗試托盤。一旦系統(tǒng)確定它太接近貨盤，以便校正其最終位置和/或方向它備份自動(dòng)給自身足夠的空間來執(zhí)行新的軌跡。誤差的主要來源，從而導(dǎo)致系統(tǒng)具有備份是在轉(zhuǎn)向角的“播放”。一系列的試驗(yàn)，進(jìn)行了使用天然特征托盤識(shí)別過程，而不是在貨盤上的基準(zhǔn)點(diǎn)，以證明MCSM并不限于使用人工設(shè)有為視覺識(shí)別和貨盤的接合。然而，應(yīng)該指出的是，為了使自然特征例程成功地識(shí)別所期望的托盤圍繞該托盤的環(huán)境被清除可能已經(jīng)“混淆”算法其他托盤或?qū)ο?。在這些測(cè)試中，該系統(tǒng)成功地在13個(gè)試驗(yàn)中成功地進(jìn)行了11次試驗(yàn)。雖然自然特征算法將要做得更強(qiáng)大，在實(shí)際的工業(yè)環(huán)境中使用，這些測(cè)試表明，該系統(tǒng)是能夠使用的托盤，只使用它們的自然特征。結(jié)論我們已經(jīng)提出了一個(gè)原型視力不佳引導(dǎo)叉車系統(tǒng)的開發(fā)托盤的自動(dòng)參與。這個(gè)系統(tǒng)用的移動(dòng)攝像機(jī)空間操縱（MCSM），其最初開發(fā)用于與行星探索流動(dòng)站使用的視覺引導(dǎo)方法控制。 MCSM能夠?qū)崿F(xiàn)在定位高水平的精確度和定向移動(dòng)機(jī)械臂的機(jī)器人如漫游者或在本文中的改性，計(jì)算機(jī)控制的叉車的情況進(jìn)行說明。它實(shí)現(xiàn)這種精度不依賴于攝像機(jī)標(biāo)定。 MCSM超過標(biāo)準(zhǔn)的攝像機(jī)空間操作（CSM）一個(gè)顯著的進(jìn)步。它使移動(dòng)系統(tǒng)板載其攜帶的相機(jī)，而CSM所需的相機(jī)是靜止的。除了去除引起的靜止攝像機(jī)的要求在工作區(qū)的限制 - 一個(gè)限制，使CSM不切實(shí)際用于工業(yè)叉車系統(tǒng)的控制 - MCSM系統(tǒng)的攜帶攝像機(jī)板載解決如減少相機(jī)的分辨率的其他潛在問題的能力，由系統(tǒng)本身的目標(biāo)視覺阻礙，并需要維持所述相機(jī)和移動(dòng)系統(tǒng)之間可靠和穩(wěn)定的通信。此外，MCSM的估算模型不會(huì)受到來自非完整自由度的相對(duì)不準(zhǔn)確的信息作為與CSM系統(tǒng)的情況下實(shí)現(xiàn)的。這種技術(shù)的叉車類型的系統(tǒng)的發(fā)展可促進(jìn)本領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)中的材料處理兩種不同的方式。首先，該技術(shù)可以被添加到市售的AGV材料處理系統(tǒng)。這將使AGV系統(tǒng)以接合基于其實(shí)際位置的托盤，而不是在假定它們位于1厘米先前記錄的位置的內(nèi)接合托盤的現(xiàn)行做法。這也將得到的AGV系統(tǒng)的執(zhí)行任務(wù)的能力，如tractor-拖車卸載地方是不可能知道的托盤先驗(yàn)的位置。這里開發(fā)的技術(shù)也可以被加入到標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)叉車創(chuàng)造一個(gè)“半自治叉車。叉車操作者仍然必須導(dǎo)航通過倉庫叉車和使托盤鑒于叉車的攝像機(jī)的任務(wù)。然后，MCSM將執(zhí)行托盤的最終定位和嚙合。這種技術(shù)的潛在可能減少發(fā)生在涉及托板接合和產(chǎn)品的運(yùn)輸叉車意外損壞產(chǎn)品的量。本文介紹了一個(gè)實(shí)際的原型系統(tǒng)，叉車和兩種托盤參與實(shí)驗(yàn)。隨著放置在托盤的視覺識(shí)別基準(zhǔn)的協(xié)助下，原型系統(tǒng)能夠自動(dòng)托盤參與中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的98。粗略算法的開發(fā)是為了使系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測(cè)和接合托盤，而不需要人工功能。在本文所提出的技術(shù)，將進(jìn)一步在幾個(gè)方向進(jìn)行開發(fā)。首先，在努力給作者打算繼續(xù)在使系統(tǒng)通過增加可靠性接近100越好更健壯的工作的技術(shù)商業(yè)化。筆者也希望，以適應(yīng)高達(dá)到應(yīng)用的方法和系統(tǒng)。工作目前正在進(jìn)行開發(fā)多個(gè)移動(dòng)操縱器的合作的框架，其中至少有一個(gè)將使用MCSM方法來控制。協(xié)同控制的初步發(fā)展包括測(cè)試在本文中具有體積小，高精度的月球車提出合作叉車系統(tǒng)。致謝筆者想通過合同SBIR計(jì)劃第一階段合同NAS8-98170和II期NAS3-99131，尤其是我們的技術(shù)監(jiān)控，Eric Baumgartner,，我們的SBIR協(xié)調(diào)員Patricia MacGuire，感謝美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的支持這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。作者還感謝圣母大學(xué)的Steven Skaar，Automation Solutions有限公司的Bob Emery, Hal Ulrich, Loren Shaum 和卡耐基梅隆大學(xué)的Sanjiv Singh對(duì)自己在第二階段合同的順利完成提供援助。參考文獻(xiàn)1 G.A. 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