工業(yè)機(jī)器人是如何識(shí)別物體進(jìn)行抓取任務(wù)的呢？從機(jī)器視覺(jué)的角度，由簡(jiǎn)入繁從相機(jī)標(biāo)定，平面物體檢測(cè)、有紋理物體、無(wú)紋理物體、深度學(xué)習(xí)、與任務(wù)/運(yùn)動(dòng)規(guī)劃結(jié)合等6個(gè)方面深度解析文章的標(biāo)題。首先，我們要了解，機(jī)器人領(lǐng)域的視覺(jué)（Machine Vision）跟計(jì)算機(jī)領(lǐng)域（Computer Vision）的視覺(jué)有一些不同：機(jī)器視覺(jué)的目的是給機(jī)器人提供操作物體的信息。所以，機(jī)器視覺(jué)的研究大概有這幾塊：1. 物體識(shí)別（Object Recognition）：在圖像中檢測(cè)到物體類型等，這跟 CV 的研究有很大一部分交叉；定制三軸伺服機(jī)械手2. 位姿估計(jì)（Pose Estimation）：計(jì)算出物體在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的位置和姿態(tài)，對(duì)于機(jī)器人而言，需要抓取東西，不僅要知道這是什么，也需要知道它具體在哪里；3. 相機(jī)標(biāo)定（Camera Calibration）：三軸伺服機(jī)械手生產(chǎn)廠家因?yàn)樯厦孀龅闹皇怯?jì)算了物體在相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，我們還需要確定相機(jī)跟機(jī)器人的相對(duì)位置和姿態(tài)，這樣才可以將物體位姿轉(zhuǎn)換到機(jī)器人位姿當(dāng)然，我這里主要是在物體抓取領(lǐng)域的機(jī)器視覺(jué)；SLAM 等其他領(lǐng)域的就先不講了。由于視覺(jué)是機(jī)器人感知的一塊很重要內(nèi)容，所以研究也非常多了，我就我了解的一些，按照由簡(jiǎn)入繁的順序介紹吧：

工業(yè)機(jī)器人是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它能自動(dòng)執(zhí)行工作，是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。它可以接受人類指揮，也可以按照預(yù)先編排的程序運(yùn)行，現(xiàn)代的工業(yè)機(jī)器人還可以根據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。定制三軸伺服機(jī)械手6軸工業(yè)機(jī)器人的全部控制由一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)完成。另一種是分散式控制，即采用多臺(tái)微機(jī)來(lái)分擔(dān)機(jī)器人的控制，如當(dāng)采用上、下兩級(jí)微機(jī)共同完成機(jī)器人的控制時(shí)，主機(jī)常用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理、通訊、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算，并向下級(jí)微機(jī)發(fā)送指令信息;作為下級(jí)從機(jī)，各關(guān)節(jié)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)CPU，進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和伺服控制處理，實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)，并向主機(jī)反饋信息。根據(jù)作業(yè)任務(wù)要求的不同，機(jī)器人的控制方式又可分為點(diǎn)位控制、連續(xù)軌跡控制和力控制。 6軸工業(yè)機(jī)器人的特點(diǎn)主要有以下幾方面；1)可編程：6軸工業(yè)機(jī)器人最大特點(diǎn)是柔性啟動(dòng)化，三軸伺服機(jī)械手生產(chǎn)廠家柔性制造系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。工業(yè)機(jī)器人可隨其工作環(huán)境變化以及加工件的變化進(jìn)行再編程，適合于小批量多品種具有均衡高效率的柔性制造生產(chǎn)線的應(yīng)用。2)擬人化：6軸工業(yè)機(jī)器人結(jié)合機(jī)器人與人的特點(diǎn)。在6軸工業(yè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)上有類似人的行走、腰轉(zhuǎn)、大臂、小臂、手腕、手爪等部分，在控制上有電腦。其傳感器提高了工業(yè)機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境的自適應(yīng)能力

從太空機(jī)器人到醫(yī)療領(lǐng)域可見(jiàn)的手術(shù)機(jī)器人，機(jī)械臂都不可或缺，占據(jù)著重要地位。那么，不同機(jī)械臂是如何實(shí)現(xiàn)控制抓取呢？它與自由度有什么關(guān)系嗎？定制三軸伺服機(jī)械手據(jù)悉，太空機(jī)械臂，實(shí)現(xiàn)類似人手臂的功能。融合了機(jī)械、電子、控制及信息等多學(xué)科技術(shù)，是一個(gè)機(jī)、電、熱、控一體化的高度集中的空間機(jī)電系統(tǒng)。通過(guò)搭載火箭，它能執(zhí)行空間碎片清理、在軌加注與維修等空間任務(wù)。圖中為國(guó)產(chǎn)太空機(jī)械臂模型，我國(guó)已研制出空間機(jī)械臂，由一個(gè)臂展和6個(gè)關(guān)節(jié)組成，非常靈活，可以全方位進(jìn)行目標(biāo)捕獲和操作。三軸伺服機(jī)械手生產(chǎn)廠家事實(shí)上，機(jī)械臂已有70多年歷史，誕生于20世紀(jì)40年代，目前主要應(yīng)用在航天、噴漆、弧焊、醫(yī)療等。從“遨龍一號(hào)”到醫(yī)療領(lǐng)域可見(jiàn)的手術(shù)機(jī)器人，機(jī)械臂都不可或缺，占據(jù)著重要地位。那么，不同機(jī)械臂是如何實(shí)現(xiàn)控制抓取呢？它與自由度有什么關(guān)系嗎？

電弧傳感器有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：①檢測(cè)點(diǎn)就是焊接點(diǎn)，不存在傳感器先行的問(wèn)題，是完全實(shí)時(shí)的傳感器。②由于電弧本身作為傳感器，所以不受焊絲彎曲引起電弧偏移的影響。③不僅可以跟蹤傳感，保證焊接參數(shù)的穩(wěn)定，而且還可以改善焊縫的成形效果。④抗光、電磁、熱的干擾，使用壽命長(zhǎng)。 2--電弧傳感的工作原理，定制三軸伺服機(jī)械手電弧傳感器利用焊接過(guò)程中的焊接電流或電弧電壓的變化來(lái)獲得電弧中心是否偏離焊縫，并以此作為傳感信息，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，跟蹤效果好。在圖1所示V形焊縫中，傳感器通過(guò)擺動(dòng)的電弧測(cè)量焊槍在焊縫的位置，其原則是焊槍必須運(yùn)行在焊縫的中心，并且對(duì)于焊縫的根部保持確定的高度。如果由于工件的制造誤差，在焊接過(guò)程中路線發(fā)生偏離，使焊絲在焊縫兩邊的干伸長(zhǎng)不一樣，導(dǎo)致實(shí)際的焊接電流與設(shè)定的電流不同。干伸長(zhǎng)越短，實(shí)際電流越大；干伸長(zhǎng)越長(zhǎng)，實(shí)際電流越小。三軸伺服機(jī)械手生產(chǎn)廠家利用這個(gè)原理，傳感器的信號(hào)將實(shí)時(shí)地反饋到機(jī)器人控制系統(tǒng)，使機(jī)器人做出迅速精確的反應(yīng)。對(duì)機(jī)器人在焊接過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)修正，即能實(shí)現(xiàn)焊縫的精確再定位，也就是說(shuō)最初編程的軌跡會(huì)按著實(shí)際焊縫軌跡自動(dòng)修正，保證軌跡中心線始終在坡口中心。從而保證良好的焊縫成型。

現(xiàn)在用的最多的工業(yè)機(jī)器人，一般都是六軸的，但是推出的人機(jī)協(xié)作機(jī)械臂，卻有7個(gè)自由度，一直想不明白為什么。定制三軸伺服機(jī)械手直到最近看到知乎上的一個(gè)問(wèn)題：人的手臂（腕關(guān)節(jié)到肩關(guān)節(jié)）有幾個(gè)自由度？才發(fā)現(xiàn)，原來(lái)7個(gè)自由度是對(duì)人手臂的真實(shí)還原。人的手臂（腕關(guān)節(jié)到肩關(guān)節(jié)）有幾個(gè)自由度？我想絕大部分人都沒(méi)有想過(guò)，更別說(shuō)去了解有哪幾個(gè)自由度，即使是學(xué)工科的人，也未必能解釋清楚。沒(méi)想到知乎上居然有人把這個(gè)問(wèn)題回答的這么專業(yè)有內(nèi)涵，同時(shí)又那么有哲理，忍不住想要把這個(gè)答案分享一下。三軸伺服機(jī)械手生產(chǎn)廠家回答這個(gè)問(wèn)題的是知乎網(wǎng)友楊碩，答案如下：實(shí)話說(shuō)，我對(duì)robot manipulation還是挺熟的，但是樓上幾個(gè)答案一眼看去都看不懂。不是黑，而是覺(jué)得對(duì)非專業(yè)人士來(lái)說(shuō)不好理解。我來(lái)盡量用通俗的語(yǔ)言解釋一下。首先，問(wèn)題的答案是：數(shù)一下就行了?。?/p>