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(lèi)型等,這跟 CV 的研究有很大一部分交叉;優(yōu)質(zhì)六自由度機(jī)器人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):六自由度機(jī)器人價(jià)格因?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:
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養(yǎng)維修簡(jiǎn)單、所需庫(kù)存零部件少。2、適用性強(qiáng)。當(dāng)客戶(hù)產(chǎn)品的尺寸、優(yōu)質(zhì)六自由度機(jī)器人體積、形狀及托盤(pán)的外形尺寸發(fā)生變化時(shí)只需在觸摸屏上稍做修改即可,不會(huì)影響客戶(hù)正常的生產(chǎn),而機(jī)械式的碼垛機(jī)更改相當(dāng)?shù)穆闊┥踔辽鲜菬o(wú)法實(shí)現(xiàn)的。3、占地面積小。有利于客戶(hù)廠(chǎng)房中生產(chǎn)線(xiàn)的布置,并可留出較大的庫(kù)房面積。碼垛機(jī)器人可以設(shè)置在狹窄的空間,即可有效的使用。六自由度機(jī)器人價(jià)格4、能耗低。通常機(jī)械式的碼垛機(jī)的功率在26KW左右,而碼垛機(jī)器人的功率為5KW左右,大大降低了客戶(hù)的運(yùn)行成本。
四軸沖壓機(jī)器人機(jī)械手每個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)均由一臺(tái)伺服電機(jī)和一臺(tái)高精度諧波減速機(jī)共同實(shí)現(xiàn),每個(gè)直線(xiàn)軸均由伺服電機(jī)和精密絲杠共同實(shí)現(xiàn);同時(shí)配以先進(jìn)的電器控制柜和示教盒,其性能優(yōu)越、價(jià)格低廉、操作簡(jiǎn)便。能夠隨意連接油壓機(jī)、優(yōu)質(zhì)六自由度機(jī)器人齒輪沖床、氣動(dòng)沖床、攻牙機(jī)、鉚釘機(jī)等,無(wú)論沖床噸位大小、機(jī)臺(tái)高低、都可連接,實(shí)現(xiàn)設(shè)備自由組合、多角度實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜沖壓動(dòng)作、翻轉(zhuǎn)、打廢料、側(cè)掛或斜放、堆料等,并適應(yīng)連續(xù)模、單機(jī)多模的工藝要求等。預(yù)存100組產(chǎn)品工藝信息、方便轉(zhuǎn)產(chǎn)。識(shí)別雙料和沖床兩次或多次沖壓,保護(hù)工業(yè)機(jī)器人、沖床和模具的安全并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊。六自由度機(jī)器人價(jià)格四軸沖壓機(jī)械手的前兩個(gè)關(guān)節(jié)可以在水平面上左右自由旋轉(zhuǎn)。第三個(gè)關(guān)節(jié)由一個(gè)稱(chēng)為羽毛(quill)的金屬桿和夾持器組成。該金屬桿可以在垂直平面內(nèi)向上和向下移動(dòng)或圍繞其垂直軸旋轉(zhuǎn),但不能傾斜。這種設(shè)計(jì)使四軸沖壓機(jī)器人具有很強(qiáng)的剛性,從而使它們能夠勝任高速和高重復(fù)性的工作。在包裝應(yīng)用中,四軸工業(yè)機(jī)器人擅長(zhǎng)高速取放和其他材料處理義務(wù)。
1、機(jī)器人的控制系統(tǒng)“控制”的目的是使被控對(duì)象產(chǎn)生控制者所期望的行為方式。 .“控制”的基本條件是了解被控對(duì)象的特性。 “實(shí)質(zhì)”是對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸出力矩的控制。2、機(jī)器人示教原理四軸機(jī)器人的基本工作原理是示教再現(xiàn);優(yōu)質(zhì)六自由度機(jī)器人示教也稱(chēng)導(dǎo)引,即由用戶(hù)導(dǎo)引六軸機(jī)器人,一步步按實(shí)際任務(wù)操作一遍,機(jī)器人在導(dǎo)引過(guò)程中自動(dòng)記憶示教的每個(gè)動(dòng)作的位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)/工藝參數(shù)等,并自動(dòng)生成一個(gè)連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后,只需給機(jī)器人一個(gè)啟動(dòng)命令,機(jī)器人將精確地按示教動(dòng)作,一步步完成全部操作。六自由度機(jī)器人價(jià)格3、機(jī)器人控制的分類(lèi)1)按照有無(wú)反饋分為:開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制;開(kāi)環(huán)精確控制的條件:精確地知道被控對(duì)象的模型,并且這一模型在控制過(guò)程中保持不變。2)按照期望控制量分為:位置控制,力控制,混合控制 ;位置控制分為:?jiǎn)侮P(guān)節(jié)位置控制(位置反饋,位置速度反饋,位置速度加速度反饋)、多關(guān)節(jié)位置控制、多關(guān)節(jié)位置控制分為分解運(yùn)動(dòng)控、集中控制;力控制分為:直接力控制、阻抗控制、力位混合控制;3)智能化的控制方式 :模糊控制、自適應(yīng)控制、最優(yōu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 、專(zhuān)家控制以及其他;
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(dòng)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(dòng)傳送料裝置、非標(biāo)抓具、吹屑裝置、安全防護(hù)裝置等,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效、安全、有序的工件加工全過(guò)程??蛇m用于機(jī)床、注塑機(jī)、壓鑄機(jī)等周邊自動(dòng)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)六自由度機(jī)器人1.可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)數(shù)控機(jī)床的靈活組合,多自由度的自動(dòng)上下料與工件裝夾,滿(mǎn)足高難度的生產(chǎn)工藝要求;2.可配置工業(yè)CCD視覺(jué)檢測(cè),實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工件的自由抓取;3.可實(shí)現(xiàn)單工件大批量持續(xù)生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)多品種小批量的程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換生產(chǎn)4.可調(diào)性高,六自由度機(jī)器人價(jià)格實(shí)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(guò)編程實(shí)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(cè)、外部軸、碼垛等可選配功能。6.可輕易實(shí)現(xiàn)多聯(lián)機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)及“數(shù)字化”工廠(chǎng)布局,最大程度節(jié)省人力,提升工廠(chǎng)生產(chǎn)的技術(shù)形象。
沖壓機(jī)器人主要由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。優(yōu)質(zhì)六自由度機(jī)器人手部是用來(lái)抓持工件(或工具)的部件,根據(jù)被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業(yè)要求而有多種結(jié)構(gòu)形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(dòng)(擺動(dòng))、移動(dòng)或復(fù)合運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的動(dòng)作,改變被抓持物件的位置和姿勢(shì)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方式,稱(chēng)為機(jī)械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個(gè)自由度。自由度是機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù),六自由度機(jī)器人價(jià)格自由度越多,機(jī)械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜,一般專(zhuān)用機(jī)械手有2~3個(gè)自由度??刂葡到y(tǒng)是通過(guò)對(duì)沖壓機(jī)器人每個(gè)自由度的電機(jī)的控制,來(lái)完成特定動(dòng)作。同時(shí)接收傳感器反饋的信息,形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制,控制系統(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或dsp等微控制芯片構(gòu)成,通過(guò)對(duì)其編程實(shí)現(xiàn)所要功能。
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