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图示中的机械手是如何定位的?

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1#
发表于 2007-10-31 05:59:16 | 只看该作者 回帖奖励 | 倒序浏览 | 阅读模式
各位网友好!1 i) H" G3 E6 V; d0 h' Q

+ G$ @, q" a/ N2 K. S- f$ |* L, ~鬼狼网友前两天上传了一本非常好的书--------机电一体化基础,
- {7 P% h" A+ @: _在翻看的时候,对其中的一个有关机械手应用中的定位问题产生了疑问。
5 \ y* h4 H2 R" |1 ~
/ o' _$ C/ A8 l) N在我的印象中,对于多自由度机械手的定位应该是由绝对编码器来完成的,
& G+ V* s% A0 q" R但,图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头,……. O: |1 _" l% W# _5 |

; M- A9 c8 S0 O2 k7 z由此,我得出这样一个结论:这台机械手采用的是“影像空间三点定位”的原理,
' `% I( Q4 U! i( K; j+ v来完成定位任务的。
9 r: @, c4 k$ T% V* S
$ v* L7 Y4 V1 D N1 v% p/ E* `, }哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。
7 _5 a& l5 ?6 ?$ P* w1 z: ]! ^" ]! f) |
附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。* a# W' @; W, s4 B/ S0 i$ _
9 _" _# N+ H% J& O9 k
谢谢!
) ]0 |: K5 U( o在此也一并谢谢鬼狼友!% |" M: d2 H9 ^" W

0 v6 D) C- w$ L7 @* vsyw 071031---05.587 g. c) w i& P6 T, H4 \
* b3 b" B. Z8 ^1 \
& |6 F' V4 K0 W! ]( F" N
//*****************************************************************
' r$ W4 V0 ~. ]' Q* H2 _7 U5 _- k) |0 v- l+ c; S) ]
机电一体化基础
$ Y3 \5 `# x& D8 ^) d( C+ xhttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=7 y5 q) ^. x7 ^. j9 v0 w

( H0 ~& E. k' w7 H.....

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x
2#
发表于 2007-10-31 09:05:38 | 只看该作者
我们有一个实验室就是用的这种方法定位的 做的是空间机器人
7 B! P% K1 ` W- @$ ?5 `) fD: A' [ O! g4 l+ \/ g
原理什么的我不大清楚 只听过这个
3#
发表于 2007-10-31 11:45:54 | 只看该作者
图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头
, H- l! |5 k' n% X* b: S0 Q P. S5 }; C3 u
开门造车大哥~~~7 H+ I0 Z0 \- n% q( U
. _8 f4 c/ \2 a8 M
我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~0 w+ |2 s5 B, L5 b y# m; x

6 O# F& E8 E/ A5 f9 w* F( e" Y8 ?对于机械手精确控制我并不是很熟悉,以上仅是我个人想法~~~~: E! e$ z0 T, M. m

5 A- I2 L" s3 e) A# S; V* X7 pPS% H3 B- a9 p) r# U9 A" m# i$ w, H
光传感器及磁性传感器在测定物体的出现、离开和运动等领域应用广泛。
4#
发表于 2007-10-31 12:10:32 | 只看该作者
ABU Robocon 2004机器人设计及参赛方案
' i, U- Q* B' [+ k" vhttp://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=1329 p9 h( o' w* m+ C. `9 I) {1 V

3 [* k) T V' O9 j! M上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~6 I$ W7 ~" i b# B9 n4 D9 S
希望有专家指点了:)
5#
楼主 | 发表于 2007-10-31 19:34:23 | 只看该作者
两位网友好!, H/ j, u A% B) h

/ {3 n) Z! J& M我的理解是这样:" Z6 i" f% x" ? z0 N! n" Y0 }
机械手在A、B两处有两个标准的定位点,安装在两处的六个摄像头,1 F% Q7 W- L3 G; T$ } R3 [
各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。! i/ V% j8 H1 N, Q& M# W- Y# h! j
9 W' U# d1 } M( e* T/ @: C2 n
当机械手进行工作时,六个摄像头将“时实图像”与“标准状态图像”进行比对,
" [$ |9 C1 E& c% L7 \4 L对比对结果经PID处理,对控制机械手各自由度的伺服电机,发出速度数据,从而达到9 s' w, ]% X; M8 F
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
3 q7 A. s4 d/ V! H8 G* F4 t1 x% Q1 P" H
) U: ~ o. Y$ m" x3 r如果采用精确定位用的光传感器及磁性传感器,可能无法对其进行PID运算。. R% Z; e: \+ E1 c. V/ I
+ o& ~/ k/ o, A- w4 a" L
对否?& J/ C3 a" @$ A9 s, }. u3 m

e! Z& X5 K; t4 asyw 071031---19.34
6#
发表于 2007-11-1 15:00:25 | 只看该作者
关注ING~~~~~~~~~~~~~~~
7#
楼主 | 发表于 2007-11-2 09:27:02 | 只看该作者
两位网友好!
! f0 e9 Z6 ^' \3 }$ y3 S0 q0 V! V
. X3 g3 ?# ]/ k+ L) d今天,鬼狼友刚刚上传了一篇有关机械手的资料,具体见下面的链接。
3 t3 @; C. q1 c: M' C D8 ~3 o6 v在文中的第631页介绍了“示教盒”控制方式,也就是我在主楼处提到的8 Z$ @2 {& R$ e- G9 Q
绝对编码器检测定位方式。这种“示教盒”控制方式是日本人在上个世5 W. R* S3 Y# M& t w* C9 j/ X
纪70年代发明的。% _2 ^1 P% v* Z" m5 m) m

5 [+ Z( h. z. I. J; P' x在文中的第710页介绍了“三维视觉系统的自主控制模式”。从情况看,
. c0 l3 u, D# ^2 W3 |这也是一种示教方式。是事先由操作人员通过操作手柄一步一步的控制
: s: y: d0 r( j机械手完成一套动作,同时,将操作的每一步记录在计算机中,……
( j/ P, @% X7 {0 T# O- y! w( i
; N6 O0 x6 y3 U2 y然后,计算机会重复这套示教动作。
7 N: Z+ U" A% g& F. Q+ R& M5 [
$ x* M% |" Z8 Q3 U这样来看,那六个摄像头就不是象我在5楼处说的那样,是为了定位用,而8 C0 Z9 p+ p6 a! @
是为了示教用。" s4 U: V# O8 i1 M$ L& q& Q0 Q2 d

, G8 c" h; E, [9 A* \当然,也不排除在最初和最后两处,含有定位比对作用的可能。. }% c0 X7 r! n( g {+ s

" w% e6 h% T4 k; F0 k2 A. l1 rsyw 071102---09.26
7 O$ L) M# b. _" Q- z
# h& {. l6 ^: u) A% r//***************************************************
2 C; [, u/ C8 H% \8 ?$ n4 tK( T# |' j: z/ C" a, R4 N
焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册
- {; J6 B" p; O" @8 whttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57727&highlight=
8#
发表于 2007-11-2 17:54:03 | 只看该作者
在机器人网站认识了一位网友,他是从事“做视频及嵌入式设计的”。# F: f3 j0 K+ f) N( s
他的MSN:zsulucky@hotmail.com
' ^1 F. c1 V; o6 L$ B, X: bPS2 @) S1 i! y q
他30,男* r" {3 p) A; Z1 E) G p* e
6 \3 q4 I# d. F9 ]! N
和野鬼兄台对我们的论题交流了一下,经他同意拿出来和大家分享一下~~~~
. V5 N0 j0 M) z! w3 z- i) @. h+ x" I |& M0 K. a' t# T- S1 {
(前略), O: D8 J6 T; J; h
qing 说:8 k' {# d0 G9 m Y( J, H7 h2 s
关于机械手的
# z" ~$ S7 L. m: N) v4 k中山野鬼,又瘫了 说:2 a& n* Q" I8 Y' z6 p* u, v) w
你说。交流而已。请教谈不上。
' C2 P5 C! m: T7 G* K中山野鬼,又瘫了 说:
4 G7 L- G/ b7 E$ s4 h哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。0 S1 {- |2 x" x# }3 F
qing 说:
, K$ S& ?* l- k2 _! |# O' h$ A机械手的定位
# M0 R$ C! [ r中山野鬼,又瘫了 说:
# B) b' m0 H# S, i1 A呵呵。多轴定位。
B$ ~& [ _) U. l) L中山野鬼,又瘫了 说:
8 S% y: k6 ?0 ]& s9 F你的目标是精度,还是什么。
) F7 q/ Y. U& Tqing 说:
, I, l/ C1 u4 Y7 z1 u; x0 @! [3 O机械手的定位有用到影响系列的吗?$ X2 p1 A4 A) Q3 k
中山野鬼,又瘫了 说:
# K; `/ `8 Y; b! {; i) q影响系列是什么。^3 C7 k# Y- n7 y2 Y7 M4 M, a
qing 说:2 z; N3 ]6 d7 E. A3 R5 p) e9 a
稍等~~
1 X6 u- W& \" gqing 说:
3 S; {- d# j7 |# phttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D10 \& z9 ?( D2 ^' \. F
qing 说:
( }* s+ {8 |+ l我参与了上面一个必威APP精装版下载的讨论$ [9 y% B$ [% h& U
qing 说:
7 ^0 p! W( S. H. C/ ^: w三维视觉系统的自主控制模式+ i( H5 `6 C" F9 F# M
中山野鬼,又瘫了 说:2 h. ~! G; u. @' k( p
哈哈。这个题目大了点哦。1 k g+ h% r5 N
中山野鬼,又瘫了 说:
/ o! d* W: A. \现在有什么问题。
5 T. G; P; k, s# e; J$ _qing 说:9 e+ i9 ^. K/ k# w
呵呵,是啊
' ~. h0 ]/ R2 Jqing 说:, O P8 @7 Z4 w3 }$ X8 _$ V/ S
问题在于我们几个讨论的人都没有过机械手开发的经验/ F9 u3 X- q$ }$ {* d
中山野鬼,又瘫了 说:
& ?2 B* ~2 B7 C' U& n我问过了。你们的目标是什么。
1 M: s6 R4 J; E: I( ^! R" m4 Q" q4 B中山野鬼,又瘫了 说:
6 o) h' Q y+ [' M- l重点是精度上。& B% n7 c" m& ~7 c, g" C/ B
中山野鬼,又瘫了 说:% q/ W! Q# q" m4 s. H6 u
还是多轴连动上。2 R; ~/ q3 \/ }$ l
qing 说:
/ ]/ H* F0 v- q& A# ~0 t* L4 N对于机械手的精确控制倒底是利用何种方式的产生了分歧
! c, a: s7 {! h9 H中山野鬼,又瘫了 说:4 ?! |: m) x. U
还是视觉识别上。
9 w) W1 }1 ^& U/ r3 M3 h中山野鬼,又瘫了 说:% `% `( U! g7 D d$ e& _
从图象分析的角度,视觉识别的精度,不会高到旋转编码器回馈的精度。% {4 h0 q! ~7 r; A- i7 c* l+ I9 e
qing 说:3 h# g& x+ K5 n! R( u) `
稍等,我到必威APP精装版下载上弄张图你看看你明白了
) W9 k+ K$ E; v中山野鬼,又瘫了 说:
& D& g" ~5 r4 G4 @) L2 y关键你们想做什么。9 x$ A/ ?/ z' u' ~! f
中山野鬼,又瘫了 说:0 U w" {/ v6 B& F" b: Z/ s/ D
也就是说想在什么方面提高系统性能。还是就是搞一个系统出来。
, P) q+ m8 k; f4 h {* u! l$ T5 [, m中山野鬼,又瘫了 说:% P9 r$ X% F1 u( k6 v: S) n: z: s
先把你们要搞什么想清楚。
. n* Z8 r! }) C中山野鬼,又瘫了 说:1 Z. s! V1 w4 r2 X+ }6 ^3 T
这样在后面的设计中,你们才能根据目标任务,权衡各种设计策略。
@/ L0 L: L: k3 g" x, dqing 说:7 s2 n6 }! n b
我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来/ N7 q1 m( l" A! ]5 I
中山野鬼,又瘫了 说:5 K7 m$ J) o; C- C( _ V! B
分析什么呢?
8 R$ i/ d8 s. C4 v中山野鬼,又瘫了 说:
& e$ \6 l/ d8 D& ~* N0 D图发给我看一下。
5 c: r& M6 y$ \% bqing 说:8 K# X3 ], e3 R" w& w8 Y
野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊
$ H' B2 p& s8 e) C0 `( p& p) Zqing 说:
8 F$ P1 P0 Z6 A我这MSN还真不会发图~~~4 N6 S$ `+ x3 ]
中山野鬼,又瘫了 说:" z$ F$ R" U+ I( ]: P3 y
我看过。我不是会员。看不到。
1 u' h$ x# h; d ~' F中山野鬼,又瘫了 说:
" j. i; o% N$ b! r8 U9 ~3 e在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。- O; u: X; ^: S$ f. @
中山野鬼,又瘫了 说:
5 E, B# h2 L# x4 I0 m0 f: p& a: N你把JPG的文件给我。. a% X. D0 _0 M
qing 说:
( l; a& R8 J; P! n# U& y) ^3 A好,稍等,我找找6 @9 h: j& H* q0 C: |! e; X
qing 说:1 A" u, L0 _8 x; n
我的 Windows Live Messenger 能截图,去www.msnshell.com下一个,你的 Windows Live Messenger也能截图了' y' m: K& L! P$ z6 b+ C
qing 发送:E2 J8 ], \( C# W7 F& {0 A

, O0 O( E/ K. ^4 n9 l; C0 ~3 Z* `% Q7 I6 F A" C/ d
qing 说:* Y+ S, s0 m' K, K4 [0 L; d# L. t) j
OK了
3 F1 `, Q5 ~8 [' v' _9 Hqing 说:+ e: `4 b" i) L0 a( t
能看到吗?$ T# g3 @' V/ X5 x- B
. q f: k4 t$ k# k1 H
传输“Shell00.jpg”完成。
- p1 o/ A8 @* S$ L
3 N/ b- g+ w. ?9 \qing 说:]. r1 g7 U4 u% z
精确定位用的光传感器及磁性传感器1 y) F. f2 J" {/ d) X7 h
qing 说:0 A: |" `* j0 E4 J$ B2 ^+ v
我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊) A- B3 q1 U. R) K, d
中山野鬼,又瘫了 说:# r. x! z0 G) R
你想知道什么。D( A5 u$ G6 G
qing 说:5 _0 W. @) a; Q f' m2 s4 R
我想知道机械手臂的定位,有靠“三维视觉系统的自主控制模式”来实现的吗?
& U7 w z6 R4 y& l) {& C' R中山野鬼,又瘫了 说:
" s/ `" c% v E2 {; e没有。% `: n8 a8 k- f. h7 A2 V6 p* Z6 Y
qing 说:
. O& ^. ~, v" }' o. M还是靠光感呢~~~
/ Y1 ~1 [) M. X: P' E1 A5 tqing 说:
8 |0 S- W" K" |5 Z4 d不知道野鬼兄对此熟不熟啊?
5 p. [( u% z% ^5 m中山野鬼,又瘫了 说:/ s( e2 G) Y! a9 y% d& @' ^2 H
可以看出,射像头的数据用来是对操作手控制的产品进行粗定位的。" _# W, Q4 d; I1 k( u
中山野鬼,又瘫了 说:% B' s" J+ x8 ]4 B! w! o: L2 p
也就是说防止东西放在不该放的地方。2 B d ^5 q$ ?8 \- ?2 t
qing 说:% Y( O, H% _3 b. h* e9 Z, t
但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~4 @4 t" O6 p, V& y
中山野鬼,又瘫了 说:9 D+ @" y* n2 z1 N
这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。* V' S3 j2 A) O$ ~
中山野鬼,又瘫了 说:* f) \1 f4 H: f2 a7 F3 R: y
是个不精确的定位方式。
/ l0 ?5 ]8 B, j+ [1 Y中山野鬼,又瘫了 说:& z) b: r! ~$ Q+ F) m2 W' p2 X
好处是,能对非规则物体进行定位。
0 j& K( w: [$ j6 [ A1 i& F4 Uqing 说:- e( _ l* }6 \2 Z
那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?# j# ]" v- I. s, M+ y0 O
中山野鬼,又瘫了 说:0 i3 |5 p; s9 @+ J
应该在毫米级。
4 f7 ^/ _' q4 {. r8 ~中山野鬼,又瘫了 说:
! n* _) g+ W2 F/ y/ z% e: F9 i! F但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。. T$ w6 U7 |/ i) e3 o9 Z
qing 说:, _ n. S7 ]7 {7 u0 M4 H/ `# \
光感呢?有用光感定位的机械手吗?
7 r0 p c( p8 E0 X! ~" A. {* B中山野鬼,又瘫了 说:
" e! W1 { \3 |% |1 w实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。
, J, b X7 G- L$ Y |1 _% i0 o中山野鬼,又瘫了 说:
0 P7 x! E; }* D3 Q6 K& X* p6 k6 u有。
% _: U0 g* a/ v中山野鬼,又瘫了 说:0 {# {# p0 _% K' z& |
如果是规则物体,则用光感。这样更简单。0 A- X4 r. }, ~$ I0 w* n, f
中山野鬼,又瘫了 说:: p. y8 M9 } `5 u* o9 ]
没有必要用设想头。
; [3 l+ h7 `( N) T9 Q/ Vqing 说:
4 d' k) Q9 T9 {) R! a: x/ Y. D闭环反馈若是不参与的话,那怎么可能在毫米级呢?精度应该得不到保证了吧~~~
8 M) w4 L& d2 W( V Lqing 说:
7 x- \7 G8 y' y. @3 ]/ e( a当机械手进行工作时,六个摄像头将“时实图像”与“标准状态图像”进行比对,$ y* o g0 Z8 l& Y' M8 N
对比对结果经PID处理,对控制机械手各自由度的伺服电机,发出速度数据,从而达到
k3 G+ Z" e# ~& t" }7 T对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
2 E9 w" H% f0 y( {
% L$ z9 r: c% @! f: [: X& s9 R3 Iqing 说:
! z) J1 E4 ^8 @: M) Z0 X3 ], b上面这段话是我们一位网友的观点/ t3 Q3 Q3 m* s
中山野鬼,又瘫了 说:' B8 I+ I- W0 q# B2 X2 E
当机械手进行工作时,六个摄像头将“时实图像”与“标准状态图像”进行比对,
3 S( H' j: O6 m7 x. z对比对结果经PID处理,这个是对的。- P' x% Y; M* M0 U
qing 说:, C" {& ?6 B/ @
如果按他的设想,摄像头也是可以有反馈处理的,但到底是否能做到这点呢?
5 m9 M/ R( o* bqing 说:
g5 V: ` |7 [$ t/ ?' y1 b; c真可以做到??" i8 p6 v/ W& q8 |. U9 g
中山野鬼,又瘫了 说:
* |3 k0 y4 @: z4 `5 v! r但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。
_1 p+ I2 X! z5 L中山野鬼,又瘫了 说:0 M9 z9 {$ f) i5 W* B: ~
只能是宏观控制。5 x( k3 f1 N( k1 p# m. G
qing 说:8 A1 s% m5 h% e; R3 i1 o# U
那宏观控制是否能达毫米级呢?3 m! O3 ~9 j% I1 a+ H. ]
中山野鬼,又瘫了 说:. w* Y- |; b- `
不然会出现过偏震当现象。就是一会左了点,一会又右了点,就是不能到中间。
$ D/ `9 e9 }$ J' A" kqing 说:7 h6 ^6 A G' N u! O9 O+ F
若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊0 E1 Z9 x& C( Q$ ^& r( E
中山野鬼,又瘫了 说:
; F* r- [7 I. S3 T+ D/ D! L8 ?7 {7 m同时整个反馈如果作为直接驱动电机,则反馈周期太长了。) D- N$ Q H) a9 A8 L& F
中山野鬼,又瘫了 说:% T0 a- L) y1 L
视觉能做到毫米级的误差。
" I$ p3 Y, Y/ J* ^# {# J6 }! p) B中山野鬼,又瘫了 说:
/ \+ I' ]; a) ?8 r$ N; k; Q/ ?( Z这和设备性能有关。
" s. P0 |: V7 P: y' Qqing 说:0 A d. Z% o# n" q. R
哦~~~~原来是这个样子的!
9#
楼主 | 发表于 2007-11-2 20:18:09 | 只看该作者
随风而去友好!, q+ N4 j2 A- y
9 H" s: @. d4 P+ U% i7 X3 y6 X( R5 i
感谢你到专业网站就此专题去给与求证。9 }* p( p) n) F; U) N
谢谢你!
$ A% k& O i0 M& Z- U$ g7 o7 K, G+ m$ }/ C& p4 [9 q* m
另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。: Z2 [6 z! o# U0 e
示教盒绝对编码器------664页
0 v0 |% C, G7 T: n三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。
& g H* f" \& v
6 s# Q6 \ ?1 b+ e- Ssyw 071102---20.18
10#
发表于 2007-11-3 11:49:32 | 只看该作者
大家好!* B' q6 I1 `( B4 e* h+ w0 O+ R
三维视觉可用Free Track V2.1 软件(网上很多)实现实时检测、控制和记录。
" E9 r8 \9 o5 j q# Z. h) e- {被测物体要安装发光体(一般用发光二极管),用普通摄像头给电脑输入信号。

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