工業(yè)機器人是如何識別物體進(jìn)行抓取任務(wù)的呢?從機器視覺的角度,由簡入繁從相機標(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,機器人領(lǐng)域的視覺(Machine Vision)跟計算機領(lǐng)域(Computer Vision)的視覺有一些不同:機器視覺的目的是給機器人提供操作物體的信息。所以,機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)六自由度機器人2. 位姿估計(Pose Estimation):計算出物體在攝像機坐標(biāo)系下的位置和姿態(tài),對于機器人而言,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. 相機標(biāo)定(Camera Calibration):六自由度機器人價格因為上面做的只是計算了物體在相機坐標(biāo)系下的坐標(biāo),我們還需要確定相機跟機器人的相對位置和姿態(tài),這樣才可以將物體位姿轉(zhuǎn)換到機器人位姿當(dāng)然,我這里主要是在物體抓取領(lǐng)域的機器視覺;SLAM 等其他領(lǐng)域的就先不講了。由于視覺是機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:
1、結(jié)構(gòu)簡單、零部件少。因此零部件的故障率低、性能可靠、保養(yǎng)維修簡單、所需庫存零部件少。2、適用性強。當(dāng)客戶產(chǎn)品的尺寸、優(yōu)質(zhì)六自由度機器人體積、形狀及托盤的外形尺寸發(fā)生變化時只需在觸摸屏上稍做修改即可,不會影響客戶正常的生產(chǎn),而機械式的碼垛機更改相當(dāng)?shù)穆闊┥踔辽鲜菬o法實現(xiàn)的。3、占地面積小。有利于客戶廠房中生產(chǎn)線的布置,并可留出較大的庫房面積。碼垛機器人可以設(shè)置在狹窄的空間,即可有效的使用。六自由度機器人價格4、能耗低。通常機械式的碼垛機的功率在26KW左右,而碼垛機器人的功率為5KW左右,大大降低了客戶的運行成本。
四軸沖壓機器人機械手每個關(guān)節(jié)的運動均由一臺伺服電機和一臺高精度諧波減速機共同實現(xiàn),每個直線軸均由伺服電機和精密絲杠共同實現(xiàn);同時配以先進(jìn)的電器控制柜和示教盒,其性能優(yōu)越、價格低廉、操作簡便。能夠隨意連接油壓機、優(yōu)質(zhì)六自由度機器人齒輪沖床、氣動沖床、攻牙機、鉚釘機等,無論沖床噸位大小、機臺高低、都可連接,實現(xiàn)設(shè)備自由組合、多角度實現(xiàn)各種復(fù)雜沖壓動作、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)。識別雙料和沖床兩次或多次沖壓,保護(hù)工業(yè)機器人、沖床和模具的安全并能實現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊。六自由度機器人價格四軸沖壓機械手的前兩個關(guān)節(jié)可以在水平面上左右自由旋轉(zhuǎn)。第三個關(guān)節(jié)由一個稱為羽毛(quill)的金屬桿和夾持器組成。該金屬桿可以在垂直平面內(nèi)向上和向下移動或圍繞其垂直軸旋轉(zhuǎn),但不能傾斜。這種設(shè)計使四軸沖壓機器人具有很強的剛性,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)機器人擅長高速取放和其他材料處理義務(wù)。
1、機器人的控制系統(tǒng)“控制”的目的是使被控對象產(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象的特性。 “實質(zhì)”是對驅(qū)動器輸出力矩的控制。2、機器人示教原理四軸機器人的基本工作原理是示教再現(xiàn);優(yōu)質(zhì)六自由度機器人示教也稱導(dǎo)引,即由用戶導(dǎo)引六軸機器人,一步步按實際任務(wù)操作一遍,機器人在導(dǎo)引過程中自動記憶示教的每個動作的位置、姿態(tài)、運動參數(shù)/工藝參數(shù)等,并自動生成一個連續(xù)執(zhí)行全部操作的程序。完成示教后,只需給機器人一個啟動命令,機器人將精確地按示教動作,一步步完成全部操作。六自由度機器人價格3、機器人控制的分類1)按照有無反饋分為:開環(huán)控制、閉環(huán)控制;開環(huán)精確控制的條件:精確地知道被控對象的模型,并且這一模型在控制過程中保持不變。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:單關(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動控、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,采用機器人進(jìn)行自動化上下料,是機器人在制造業(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用于機床、注塑機、壓鑄機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)六自由度機器人1.可以實現(xiàn)多臺數(shù)控機床的靈活組合,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,六自由度機器人價格實現(xiàn)與數(shù)控機床、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。
沖壓機器人主要由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成。優(yōu)質(zhì)六自由度機器人手部是用來抓持工件(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。運動機構(gòu),使手部完成各種轉(zhuǎn)動(擺動)、移動或復(fù)合運動來實現(xiàn)規(guī)定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構(gòu)的升降、伸縮、旋轉(zhuǎn)等獨立運動方式,稱為機械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機器人設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù),六自由度機器人價格自由度越多,機械手的靈活性越大,通用性越廣,其結(jié)構(gòu)也越復(fù)雜,一般專用機械手有2~3個自由度??刂葡到y(tǒng)是通過對沖壓機器人每個自由度的電機的控制,來完成特定動作。同時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或dsp等微控制芯片構(gòu)成,通過對其編程實現(xiàn)所要功能。
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