news 2026/4/15 14:46:24

机械臂视觉抓取系统:从仿真到部署的完整实现

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张小明

前端开发工程师

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机械臂视觉抓取系统:从仿真到部署的完整实现

机械臂视觉抓取系统:从仿真到部署的完整实现

摘要

本文详细阐述了一个完整的机械臂视觉抓取系统的设计与实现,涵盖从仿真环境搭建到实物部署的全过程。系统基于ROS(Robot Operating System)框架,整合了Intel RealSense D435i深度相机、六自由度机械臂、DH夹爪以及自主开发的气动软体手和触觉传感器。系统采用YOLOv8进行目标检测,结合改进的A*算法进行路径规划,并集成模糊PID控制算法实现精确运动控制。通过触觉反馈实现物体分类,结合软体手的自适应抓取策略,实现了对不同形状、大小物体的稳定抓取。

1. 系统架构设计

1.1 硬件组成

  • 视觉系统: Intel RealSense D435i深度相机
  • 机械臂: UR5e六自由度机械臂
  • 末端执行器: DH夹爪(基础) + 自主开发气动软体手
  • 传感器: 触觉传感器阵列(集成于软体手指尖)
  • 控制单元: 工控机(Intel i7, 32GB RAM, NVIDIA RTX 3060)

1.2 软件架构

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