基于Kinova机械臂RGBD相机的目标抓取

在轨服务与维护是未来航天技术的重要发展方向.在轨服务如燃料加注、剪切与操作电线、旋拧盖子和拆装阀门等任务，具有负载轻、近距离感知及精准定位和抓取等特点.针对这些应用场景，采用轻量化机械臂Kinova及自带彩色和深度(red, green, blue and depth, RGBD)相机进行感知、定位和抓取，完成地面验证实验，为在轨服务提供理论支持.介绍了机械臂抓取系统的研究背景并描述开发平台及其特点，以及相机标定、彩色相机与深度相机配准原理.利用机器人操作系统(robot operating system, ROS)的坐标变换树得到彩色图像目标像素在世界坐标系的坐标位置.针对特定的抓取对象提出基于色调、饱和度和亮度(hue, saturation and value, HSV)颜色空间图像分割方法，进行目标检测、分割以及空间定位，实验环节机械臂根据视觉定位结果完成目标抓取过程，证明了颜色空间图像分割方法和深度图结合定位的有效性，为在轨服务提供了理论验证.