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本文详细描述了基于双目立体视觉的排爆机器人的多功能机械手自动定位系统的设计。  
该系统首先由双目立体视觉技术计算出目标物在视觉坐标系中的三维坐标，  并将该坐标转换到机器人坐标系，  然后根据该坐标控制机械手实现自动定位。本文对该机器人的系统结构和双目立体视觉子系统进行了详细的描述。最后进行了实际的抓取实验，取得了良好的实验效果。  
1、系统结构  
该排爆机器人的主要功能部件为一辆能被远程操控的运动小车和一个多关节多功能机械手。该机器人的装配示意图见图1所示。  
图1  系统装配示意图
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在排爆机器人执行任务的过程中，该小车将会被遥控到危险物所在的环境中，使危险目标物处于机械手的工作空间中，机械手便可以开始工作，完成抓取目标的任务。该机械手的设计仿照人类手臂的构造，总共有六个自由度，包括腰旋转关节，肩转动关节，肘转动关节，腕转动关节，手爪旋转关节与手爪开闭关节。这种多自由度的设计使得机械手具有较大的灵活度，以适应复杂的工作环境的要求。  
两个摄像头被安装在机械手小臂上，用来充当双目立体视觉系统的双目。为实现机械手目标自动定位的功能，除了在现场工作的该机器人本体之外，还需要一台不在现场的后台计算机进行支持。两摄像头将摄取的目标物的图像传递到后台计算机，后台计算机上的立体视觉子系统通过该两幅二维图像，计算出目标物在摄像头坐标系中的三维坐标，将其转换为在机器人坐标系中的三维坐标，并将其传给机器人本体上的嵌入式计算机，并由该嵌入式计算机完成手臂的运动控制，控制手臂运动到目标物位置，从而实现自动目标定位的功能。系统结构如图2所示。    
图2  系统装配示意图
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2、双目立体视觉子系统  
双目立体视觉是指用两台性能相当、位置固定的CCD摄像机，  获取同一景物的两幅图像，通过两个摄像头所获取的二维图像，来计算出景物的三维信息。在原理上比较类似人类的双目视觉。组建一个完整的双目立体视觉系统一般需要经过摄像机标定，图像匹配，深度计算等步骤。  
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