郭圆辉　王旭彬　韩毅

摘 要：随着现代工业化、自动化进程的加快，机器人在现代工业领域的应用愈发重要。智能机器人可以高效地完成搬运、移动等工作，而建立相机与机械臂坐标系之间的关系是实现以上任务的基础。通过DOBOT Magician与Intel realsense d435i建立了基于RGB-D相機的机械臂抓取系统。首先采用张正友标定法求出RGB-D相机的内参矩阵信息;然后通过实际场景的机械臂位置信息建立外参矩阵，通过矩阵逆求解得到外参矩阵信息;最后通过内外参矩阵信息得到相机坐标点对世界坐标点的转换关系，并控制机械臂完成对目标的抓取。经测试，该系统平均成功率为87.5%.

关键词：计算机视觉;RGB-D相机;机械臂;相机标定

中图分类号：TP241.2 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）29-0011-04

Design of Robot Grasping System Based on RGB-D Camera

GUO Yuanhui WANG Xubin HAN Yi

（Department of Computer Science and Information Engineering， Anyang Institute of Technology，Anyang Henan 455000）

Abstract： With the modern industrialization， the automation process is accelerating， the robots are more important in modern industrial sectors. Intelligent robots can efficiently complete handling， move， etc. How to establish a relationship between the camera and the mechanical arm coordinate system is the basis for implementing the above tasks. This article establishes a robot-based robotic arm grabbing system based on DOBT Magician and Intel realsense d435i. First， Zhang Zhengyou calibration method is used to obtain an internal reference matrix information of the camera to the camera; then establish a foreign reference matrix by the actual scene of the robot arm position information， and the outer parameter matrix information is obtained by the matrix reverse; finally through the internal and external reference matrix information is obtained from the camera coordinate point to the world coordinate point conversion relationship， and controls the cracking of the robot to the target.

Keywords： computer vision;RGB-D camera;robotic arm;camera calibration

在人工智能飞速发展的现代，智能机器人在工业领域的应用愈发重要。近年来，在制造行业中，使用机器人替代人工成为一种较为普遍的现象[1]，但如何确保机器人对抓取目标定位的准确性，提高设计方案的鲁棒性，降低产品的维护成本依然是十分艰巨的任务。在目前大部分工业制造中，对机器人抓取目标的定位仍然采取固定工件位置，设定固定的机械臂移动路线和抓取位置的方式实施工作，此类方案在工业实施过程中的鲁棒性和自适应性较差[2];或者使用模板匹配方案[3]，将预定好的目标与待抓取的物体进行匹配，但此方案更换目标困难。笔者将相机成像原理、张正友标定法[4]应用于机械臂抓取中，建立点对点坐标转换模型，并以此为基础，使用卷积神经网络[5]实现对目标物体的抓取，旨在解决机械臂抓取在工业应用中鲁棒性和自适应性较差的问题。……