ROS系统下的单目视觉定位与机械臂抓取工作流程详解

本篇文档详细介绍了基于ROS系统的单目视觉定位及机械臂抓取实现方法。首先，通过图1展示了一个实际的实现环境，该环境包括上位机、下位机和通信环境。上位机是关键组件，负责图像检测、图像处理、运动规划和信息传递，需安装ROS操作系统（基于Linux）。下位机则负责执行机械臂的运动控制，包括接收指令、驱动机械臂以及位姿检测和反馈。 USB相机用于获取待抓取物体的实时图像，理想位置是物体上方或斜上方，确保视角清晰无遮挡，并建立明确的摄像机坐标系。机械臂被要求具有至少五个自由度，配备末端执行器（如吸盘或夹持器），其位置需要在系统建模时固定，并参照图1中的坐标系2。 为了实现通信，系统依赖于局域无线网络，上下位机需在同一子网内进行Socket通信。待抓取物体应位于机械臂的运动范围之内且不超过其负载限制。定位标记是具有特定形状的标识物，用于视觉识别和定位，不同算法可能需要不同形状的标识图像。 图2展示了系统的工作流程，分为上位机配置和下位机配置两部分。上位机阶段包括设置相机参数、启动ROS节点、进行图像采集和处理，然后生成运动规划并发送给下位机。下位机收到指令后，根据规划执行机械臂的运动，同时监控位姿并反馈给上位机。 整个流程体现了ROS在视觉定位和机械臂自动化抓取中的重要作用，通过软件和硬件的协同工作，实现对目标物体的精准定位和高效抓取。