计算机工程与科学

作者：孟勃1，曹蕾2

单位：（1.东北电力大学信息工程学院，吉林 吉林 132012;2.中国科学院沈阳自动化研究所机器人国家重点实验室，辽宁 沈阳 110179）

关键词：Kinect,机器人,超声扫描,坐标配准,

基金：吉林省教育厅“十二五”科学技术研究计划（吉教科合字［2013］第118号）

提出一种采用Kinect传感器作为视觉伺服的机器人辅助超声扫描系统，来规划引导机器人的扫描路线，以实现机器人辅助的超声扫描操作。系统由Kinect传感器、机器人和超声探头组成。采用Kinect实时获取超声探头的RGB图像和深度图像，并计算探头当前位姿，结合坐标系配准结果，得到机器人的位姿信息，再根据术前的机器人轨迹规划，引导机器人的超声扫描路径。开展腿部模型实验验证本系统的可行性，通过对Kinect传感器的相机标定实验，计算得到了RGB相机和深度相机的内外参数，通过对探头上标识物的定位，进而计算出探头当前位姿，结合Kinect与机器人坐标系的配准结果，得到了两者的转换矩阵，并对机器人的位置给出指令，引导机械臂夹持探头到达指定扫描位置。在机器人夹持超声探头扫描过程中，实时计算探头与腿部之间的距离，以保证所采集超声图像的质量及扫描操作的安全性。实验结果表明，在Kinect视觉系统的导航引导下，机器人可以夹持超声探头实现自主超声扫描，以减少超声医师的扫描时间，降低医师的劳动强度。

来源：2016年第3期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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