[发明专利]一种基于自然特征的飞行机械臂视觉伺服抓取方法

摘要

本发明提供了一种基于自然特征的飞行机械臂视觉伺服抓取方法，包括前端自然特征点的提取和后端视觉伺服解算，通过实时图像的与期望特征点的匹配，可以获得图像之间的单应矩阵变换关系，紧接着利用单应矩阵的仿射变换，可以求出期望图像的角点在实时图像中的角点位置；利用前端获取的实时角点位置与期望的角点位置信息作差，得到相机的伺服速度，最终对无人机和机械臂进行速度控制；本发明可以应用于远距离运输搬运任务，解决无人工标记的视觉伺服问题，并且机械臂的抓取高效、精确，因此其具有很大的应用价值。

主权项

1.一种基于自然特征的飞行机械臂视觉伺服抓取方法，其特征在于：飞行机械臂包括无人机本体，在所述无人机本体上设置有机械臂底座，在所述机械臂底座上设置有机械臂；所述机械臂中设置多个旋转关节，每个所述旋转关节中设置一个舵机；在所述机械臂的末端设置有夹爪和摄像头；在所述无人机本体上设置有控制系统，所述控制系统控制所述无人机、机械臂和夹爪的运动，所述摄像头与所述控制系统电性连接；所述飞行机械臂视觉伺服抓取方法包括如下步骤：步骤1：拍摄含有目标物的期望图像，人工框取目标物中任意矩形区域，记录下框取区域在期望图像角点的像素位置，用于寻找框取区域在实时图像的位置，区域中检测到的特征点记为期望特征点；步骤2：所述摄像头抓捕实时图像，所述控制系统将所述摄像头抓捕到的实时图像进行特征点检测和匹配；步骤3：通过实时图像与期望特征点的匹配，可以获得图像之间的单应矩阵变换关系，紧接着利用单应矩阵的仿射变换，可以求出期望图像的角点在实时图像中的角点位置；步骤4：利用获取的实时角点位置与期望的角点位置信息作差，得到所述摄像头的伺服速度；步骤5：通过机器人学的速度变换关系，可以将所述摄像头的伺服速度传递到所述无人机和所述机械臂进行速度控制。