工業(yè)機(jī)器人是如何識別物體進(jìn)行抓取任務(wù)的呢?從機(jī)器視覺的角度,由簡入繁從相機(jī)標(biāo)定,平面物體檢測、有紋理物體、無紋理物體、深度學(xué)習(xí)、與任務(wù)/運動規(guī)劃結(jié)合等6個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(Machine Vision)跟計算機(jī)領(lǐng)域(Computer Vision)的視覺有一些不同:機(jī)器視覺的目的是給機(jī)器人提供操作物體的信息。所以,機(jī)器視覺的研究大概有這幾塊:1. 物體識別(Object Recognition):在圖像中檢測到物體類型等,這跟 CV 的研究有很大一部分交叉;優(yōu)質(zhì)工業(yè)機(jī)器人2. 位姿估計(Pose Estimation):計算出物體在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的位置和姿態(tài),對于機(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):工業(yè)機(jī)器人廠因為上面做的只是計算了物體在相機(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;SLAM 等其他領(lǐng)域的就先不講了。由于視覺是機(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,按照由簡入繁的順序介紹吧:
搬運機(jī)械手在工業(yè)生產(chǎn)中到底有什么樣的作用呢?在工業(yè)自動化生產(chǎn)中,無論是單機(jī)還是組合機(jī)床,以及自動生產(chǎn)流水線,優(yōu)質(zhì)工業(yè)機(jī)器人都要用到機(jī)械手來完成工件的取放。對機(jī)械手的控制主要是位置識別、運動方向控制和物料是否存在的判別。其任務(wù)是將傳送帶A上的工件或物品搬運到傳送帶B上。機(jī)械手的上升、下移、左移、右移抓緊和放松都是用雙線圈三位電磁閥氣動缸完成。當(dāng)某個電磁閥通電時,就保持相對應(yīng)的動作,即使線圈再斷電仍然保持,直到相反方向的線圈通電,相對應(yīng)的動作才結(jié)束。工業(yè)機(jī)器人廠設(shè)備上裝有上、下、左、右、抓緊、放松六個限位開關(guān),控制對應(yīng)工步的結(jié)束。傳送帶上設(shè)有一個光點開關(guān),監(jiān)視工件到位與否。機(jī)械手是模仿人的手部動作,按給定程序、軌跡和要求實現(xiàn)自動抓取、搬運和操作的自動裝置。它特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環(huán)境中,以及笨重、單調(diào)、頻繁的操作中代替人作業(yè),因此獲得日益廣泛的應(yīng)用。機(jī)械手一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及檢測裝置三大部分組成,智能機(jī)械手還具有感覺系統(tǒng)和智能系統(tǒng)。
四六軸沖壓機(jī)器人安全,高效且節(jié)約成本,提升產(chǎn)品質(zhì)量;一兩年內(nèi)可回收資本,為企業(yè)能節(jié)約6-8年的生產(chǎn)時間。優(yōu)質(zhì)工業(yè)機(jī)器人安全性:人工在操作沖壓設(shè)備時,很容易發(fā)生安全問題,機(jī)器人不存在這樣的安全隱患。節(jié)省人力:眾所周知,國內(nèi)外勞動力成本越來越高,招工越來越難,國內(nèi)現(xiàn)在的勞動力成本已經(jīng)比以前漲了很多倍,六軸沖壓機(jī)器人四軸沖壓機(jī)器人可以完成代替勞動力的作用,大大減少勞動力成本。提高產(chǎn)品合格率:人工工作過程中,保修本錢高,零件返工頻頻,出產(chǎn)推遲,許多零件兼容性等疑問。關(guān)鍵的還是材料的浪費,工業(yè)機(jī)器人廠現(xiàn)在的六軸機(jī)器人經(jīng)過精細(xì)化設(shè)置,可以讓每個材料用到低的浪費提升商品質(zhì)量:六軸沖壓機(jī)器人四軸沖壓機(jī)器人經(jīng)過程序設(shè)置了之后,可以做到零失誤,產(chǎn)品質(zhì)量提升,為企業(yè)帶來更好的收益。
工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個基本部分組成。主體即機(jī)座和執(zhí)行機(jī)構(gòu),包括臂部、腕部和手部,有的工業(yè)機(jī)器人還有行走機(jī)構(gòu)。優(yōu)質(zhì)工業(yè)機(jī)器人大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3~6個運動自由度,其中腕部通常有1~3個運動自由度;驅(qū)動系統(tǒng)包括動力裝置和傳動機(jī)構(gòu),用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動作;控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號,并進(jìn)行控制。工業(yè)機(jī)器人按程序輸入方式區(qū)分有編程輸入型和示教輸入型兩類。編程輸入型是將計算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件,工業(yè)機(jī)器人廠通過RS232串口或者以太網(wǎng)等通信方式傳送到工業(yè)機(jī)器人控制柜。示教輸入型的示教方法有兩種:一種是由操作者用手動控制器(示教操縱盒),將指令信號傳給驅(qū)動系統(tǒng),使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍;另一種是由操作者直接領(lǐng)動執(zhí)行機(jī)構(gòu),按要求的動作順序和運動軌跡操演一遍。
1.柔性,機(jī)器人是數(shù)控立體作業(yè)機(jī)床,具有六個自由度,不僅可以實現(xiàn)焊槍位置的可達(dá)性,還可以實現(xiàn)焊槍的角度變化。雖然它的精度不能與傳統(tǒng)的機(jī)床相比,但對于焊接生產(chǎn)而言,機(jī)器人的重復(fù)定位精度已完成能夠勝任。從經(jīng)營角度看,設(shè)備的購入與產(chǎn)出平衡對企業(yè)來說非常重要,加之市場的影響,產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期相對縮短。優(yōu)質(zhì)工業(yè)機(jī)器人如果采用焊接專機(jī)進(jìn)行焊接生產(chǎn),在產(chǎn)品換型時,焊接專機(jī)很難快速地適應(yīng)產(chǎn)品的變化,從而阻礙了新產(chǎn)品的推出速度,這種延誤極有可能嚴(yán)重影響企業(yè)的快速發(fā)展。采用機(jī)器人進(jìn)行焊接生產(chǎn),企業(yè)只需編制一個新程序即可實現(xiàn)新產(chǎn)品的投產(chǎn),可使企業(yè)在市場上搶得先機(jī)。2.人機(jī)對話,人機(jī)對話意味著自動化程度的提高,同時也給我們帶來了效率和效益。人機(jī)對話是“指令”和“傳感”的交流,它的發(fā)展依賴于傳感技術(shù)的發(fā)展。目前在焊接機(jī)器人工作站上,工業(yè)機(jī)器人廠已經(jīng)有越來越多的各種傳感器得到使用,比如,借助電流檢出裝置,可以實現(xiàn)焊接過程的跟蹤;利用視覺傳感器,可以實現(xiàn)焊縫位置的檢測。3.在中國的應(yīng)用特點,(1)我國焊接機(jī)器人的應(yīng)用主要集中在汽車、摩托車、工程機(jī)械、鐵路機(jī)車等行業(yè)。汽車是焊接機(jī)器人的最大用戶,也是最早的用戶,汽車制造和汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)中的焊接機(jī)器人占全部焊接機(jī)器人的76%。在汽車行業(yè)中,點焊機(jī)器人與弧焊機(jī)器人的比例為3:2,而其他行業(yè)大都是以弧焊機(jī)器人為主。
在現(xiàn)代化制造加工業(yè)中,要求精度高、品質(zhì)穩(wěn)定、批量加工速度快,采用人工方式進(jìn)行作業(yè)導(dǎo)致制造加工水平很難得到提升,采用機(jī)器人進(jìn)行自動化上下料,是機(jī)器人在制造業(yè)中應(yīng)用最廣泛最成熟的領(lǐng)域之一。工業(yè)機(jī)器人,配備液壓和氣動傳送料裝置、非標(biāo)抓具、吹屑裝置、安全防護(hù)裝置等,實現(xiàn)高質(zhì)、高效、安全、有序的工件加工全過程??蛇m用于機(jī)床、注塑機(jī)、壓鑄機(jī)等周邊自動化上下料行業(yè),為提高生產(chǎn)效率,降低制造成本。優(yōu)質(zhì)工業(yè)機(jī)器人1.可以實現(xiàn)多臺數(shù)控機(jī)床的靈活組合,多自由度的自動上下料與工件裝夾,滿足高難度的生產(chǎn)工藝要求;2.可配置工業(yè)CCD視覺檢測,實現(xiàn)復(fù)雜工件的自由抓取;3.可實現(xiàn)單工件大批量持續(xù)生產(chǎn),可實現(xiàn)多品種小批量的程序自動轉(zhuǎn)換生產(chǎn)4.可調(diào)性高,工業(yè)機(jī)器人廠實現(xiàn)與數(shù)控機(jī)床、PLC、外部感應(yīng)器等其他設(shè)備的通訊,通過編程實現(xiàn)安全可靠的順序控制。5.多功能性:高性能防碰撞、產(chǎn)品檢測、外部軸、碼垛等可選配功能。6.可輕易實現(xiàn)多聯(lián)機(jī)自動化生產(chǎn)流水線及“數(shù)字化”工廠布局,最大程度節(jié)省人力,提升工廠生產(chǎn)的技術(shù)形象。
江蘇伯朗特科技有限公司
地址:江蘇省無錫市錫山區(qū)羊尖鎮(zhèn)錫滬路328號
電話:13826981732/18617216508
郵箱:xinbolangte@163.com