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（Machine Vision）跟計(jì)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(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；定制焊接機(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）：焊接機(jī)器人廠因?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；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(jiǎn)入繁的順序介紹吧：

在許多的生產(chǎn)線，常有碼垛機(jī)器人來(lái)進(jìn)行貨品的運(yùn)送和堆垛，應(yīng)用碼垛機(jī)器人要比傳統(tǒng)式的人工效率提升數(shù)倍，另外也可以減少公司的勞動(dòng)力成本費(fèi)。那什么叫自動(dòng)式碼垛機(jī)械手呢?定制焊接機(jī)器人自動(dòng)式碼垛機(jī)械手能效仿人手、臂的一些姿式功能，用于按固定程序流程抓取、運(yùn)送物品或?qū)嶋H操作工具的全自動(dòng)操作設(shè)備。自動(dòng)式碼垛機(jī)械手是較早出現(xiàn)的工業(yè)機(jī)器人，它可替代人的繁雜工作以進(jìn)行生產(chǎn)制造的專業(yè)化和自動(dòng)化，廣泛運(yùn)用于轎車、裝飾建材、食品類、包裝、化工廠、糧油食品、五金配件、機(jī)械設(shè)備、等行業(yè)的運(yùn)送、堆垛等工作。焊接機(jī)器人廠自動(dòng)式碼垛機(jī)械手主要由執(zhí)行器、驅(qū)動(dòng)器組織和自動(dòng)控制系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。手臂是用于抓持產(chǎn)品工件(或工具)的構(gòu)件，依據(jù)被抓持物品的樣式、規(guī)格、凈重、材質(zhì)和作業(yè)規(guī)定而有各類結(jié)構(gòu)形式，如夾緊型、托持型和吸咐型等。運(yùn)動(dòng)組織，使手臂進(jìn)行各類轉(zhuǎn)動(dòng)(晃動(dòng))、挪動(dòng)或復(fù)合型運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行規(guī)定的姿式，改變被抓持物品的具體位置和姿式。上述便是碼垛機(jī)械手的大概介紹了，碼垛機(jī)械手為生產(chǎn)制造的發(fā)展帶來(lái)了許多益處，不但堆垛齊整美觀，使生產(chǎn)率獲得了大幅的提升，還為公司節(jié)約了許多的勞動(dòng)力成本費(fèi)。

六軸機(jī)器人工具快換裝置的優(yōu)點(diǎn)，領(lǐng)航機(jī)器人推薦在六軸機(jī)器人末端上使用，進(jìn)行規(guī)則的圓盤類或棒料類的小型零件的自動(dòng)化加工，特別適合于加工節(jié)拍短，生產(chǎn)批量大的場(chǎng)合。定制焊接機(jī)器人一、六軸機(jī)器人工具快換裝置的優(yōu)點(diǎn)1.生產(chǎn)線更換可以在數(shù)秒內(nèi)完成;2.維護(hù)和修理工具可以快速更換，大大降低停工時(shí)間;3.通過在應(yīng)用中使用1個(gè)以上的末端執(zhí)行器，從而使柔性增加;4.使用自動(dòng)交換單一功能的末端執(zhí)行器，代替原有笨重復(fù)雜的多功能工裝執(zhí)行器。六軸機(jī)器人工具快換裝置的優(yōu)點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床機(jī)器人工具快換裝置，使單個(gè)機(jī)器人能夠在制造和裝備過程中交換使用不同的末端執(zhí)行器增加柔性，被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)點(diǎn)焊、弧焊、材料抓舉、沖壓、檢測(cè)、卷邊、裝配、材料去除、毛刺清理、包裝等操作。焊接機(jī)器人廠另外，工具快換裝置在一些重要的應(yīng)用中能夠?yàn)楣ぞ咛峁﹤浞莨ぞ?，有效避免意外事件。相?duì)人工需數(shù)小時(shí)更換工具，工具快換裝置自動(dòng)更換備用工具能夠在數(shù)秒鐘內(nèi)就完成。同時(shí)，該裝置還被廣泛應(yīng)用在一些非機(jī)器人領(lǐng)域，包括托臺(tái)系統(tǒng)、柔性?shī)A具、人工點(diǎn)焊和人工材料抓舉。

工業(yè)機(jī)器人由主體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三個(gè)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)。定制焊接機(jī)器人大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人有3～6個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，其中腕部通常有1～3個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)力裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作；控制系統(tǒng)是按照輸入的程序?qū)︱?qū)動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令信號(hào)，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(jì)算機(jī)上已編好的作業(yè)程序文件，焊接機(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(dòng)控制器（示教操縱盒），將指令信號(hào)傳給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍；另一種是由操作者直接領(lǐng)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，按要求的動(dòng)作順序和運(yùn)動(dòng)軌跡操演一遍。

在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的推動(dòng)下，機(jī)器人已在工業(yè)界變得相當(dāng)普遍。 其中，使用焊接機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人。定制焊接機(jī)器人除了功能之外，焊接機(jī)器人和搬運(yùn)機(jī)器人之間還有什么區(qū)別？ 焊接機(jī)器人是從事焊接工作的工業(yè)機(jī)器人。 它可以通過編程自動(dòng)控制。 焊接機(jī)器人主要包括兩部分：機(jī)器人和焊接設(shè)備。 焊接設(shè)備是實(shí)現(xiàn)焊接過程所需的設(shè)備，包括焊接機(jī)和焊接過程設(shè)備。 以及助焊劑等。焊接機(jī)器人的焊接設(shè)備大多采用氣體保護(hù)焊方法進(jìn)行焊接。 由于機(jī)器人控制柜是數(shù)字控制的，焊接電源主要是模擬控制，因此有必要在焊接電源和控制柜之間增加一個(gè)接口。當(dāng)焊接機(jī)器人處于工作狀態(tài)時(shí)，電弧時(shí)間占很大比例。焊接機(jī)器人廠 因此，在選擇焊接電源時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)連續(xù)率為100％確定電源的容量。 通常，我們會(huì)將焊接設(shè)備連接到機(jī)器人的上臂，這將有助于保持焊絲的穩(wěn)定性。 搬運(yùn)機(jī)器人是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)搬運(yùn)的工業(yè)機(jī)器人。它已成為現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。 它的優(yōu)勢(shì)是可以通過編程來(lái)完成各種預(yù)期的任務(wù)，這是非常準(zhǔn)確的。 可以在搬運(yùn)機(jī)器人中安裝不同的末端執(zhí)行器，以完成各種形狀和狀態(tài)的工件搬運(yùn)工作，不僅大大減少了人類的繁重勞動(dòng)，而且大大提高了工作效率。

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，定制焊接機(jī)器人電弧傳感器利用焊接過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。焊接機(jī)器人廠利用這個(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。