郭 迪 孙富春 刘华平 黄文炳

(清华大学智能技术与系统国家重点实验室，北京 100084)

在机械臂系统中，机械臂执行的很重要的一类操作是对目标物体位置、姿态的改变.通常所采用的方式是在机械臂末端安装末端执行器(灵巧手)，先完成对目标物的抓取，再把目标物移动到指定位置.然而，当目标物尺寸过大、过重或者表面过于光滑，超过机械臂系统的载荷和工作能力时，抓取操作就不能进行.可见，将机械臂系统的功能仅仅局限在抓取操作明显限制了机械臂系统的应用范围.

推移操作作为一种实用的操作，近年来得到广泛的研究.Mason［1］最先研究了推移操作的力学机理，并指出推移操作是机器人系统中一种很重要的操作过程;随后，Mason 等［2－5］建立了机械臂稳定推移操作的力学、控制和规划理论框架，这为推移操作的发展奠定了深厚的研究基础.此后，机械臂的推移操作广泛应用于平面操作台上，用来完成各种各样的任务.例如:桌面的推移操作被用于目标物的分类［6－9］;对目标物抓取前位姿的预处理，完成人形机器人推移－抓取的操作［10］;对杂乱桌面的清理等［11－12］.

本文研究并采用机械臂的推移操作来解决不易抓取的目标物的位置、姿态改变问题.运用Kinect捕捉实时RGB图像和深度图像，确定处于桌面危险位置的目标物，根据位置信息采用改进RRT算法计算出机械臂到达目标点的轨迹，再利用七自由度机械臂系统完成对目标物的推移操作，最终使目……