一种视觉引导的作业型飞行机器人设计

来源：机器人杂志2019年第3期北京时间：

作者：王营华, 宋光明, 刘盛松, 连杰, 孙慧玉, 宋爱国

摘要：针对作业型飞行机器人执行抓取、投放等作业任务时飞行机器人与被抓取目标之间难以相对定位的问题，提出了一种视觉引导的作业型飞行机器人设计方法.首先，介绍作业型飞行机器人系统的整体机构设计，建立飞行器和空中作业装置的运动学和动力学模型.然后，根据针孔成像模型，在ArUco标记尺寸已知的前提下，通过机载的单目摄像头检测被抓目标上的ArUco标记，利用n点透视（PnP）算法解算摄像头位姿，进而利用摄像头位姿信息对飞行器和作业装置进行分级控制.最后，通过静止实验和户外悬停实验验证了位姿估计算法的有效性，并通过自主抓取直径2 cm、质量100 g的管状物体进一步验证视觉引导的有效性和合理性.

关键词：作业型飞行机器人, 视觉引导, 摄像头位姿估计, 空中抓取