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图示中的机械手是如何定位的?

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发表于 2007-10-31 05:59:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
各位网友好!1 T7 {- b9 ~# M0 N

, v) h8 v! w* z* [" M鬼狼网友前两天上传了一本非常好的书--------机电一体化基础,5 K" O8 ~, b/ }! O7 `* f* q* B
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。
6 u2 R. f$ r5 y9 A' D3 w) C# S- j) G8 y, D; x1 l
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,& N9 b/ z* {. E! h1 d# ^9 S
但,图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头,……
$ r# h( P. c. B1 S, x# Y6 d9 J- u) \# \6 k, _! E, P
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,( M$ _' n2 G, t
来完成定位任务的。8 t( v  k; i5 A2 B* s3 m+ j  x

* e; d- Z( W* P4 |  m: v哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。( J4 B7 v3 M4 b& y' q, P% E
7 u3 H  ^0 S7 r# x
附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。$ c3 S8 ~- }5 ~% {& E
" H; H, b5 t, y& q
谢谢!6 Q$ J  ?8 c/ C' n/ G$ K
在此也一并谢谢鬼狼友!
) V* n$ N' w* Y' K0 D9 U) r  l1 E' D  E; S3 z
syw   071031---05.58
2 f, A! S. F/ I* \+ r  g3 ]7 U  c" y0 X5 m

5 L2 ^" u/ T! \) w# w9 K' o: o//****************************************************************** j4 M% Y6 l5 h6 Z; @9 z# l; d

( J+ V# l, H  ]3 F1 {, ?* Q机电一体化基础
. B$ d. m, ]7 T6 e$ g3 \2 `, shttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=
3 C' ?* u5 E4 ^
8 u- I$ A! h+ [" e* T.....

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发表于 2007-10-31 09:05:38 | 显示全部楼层
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 " s: E5 g0 k- C4 j
- F4 r# U1 B2 {+ T9 W1 F6 c
原理什么的我不大清楚 只听过这个
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发表于 2007-10-31 11:45:54 | 显示全部楼层
图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头; q# W1 z" U1 s
) n# p2 q& f" Q4 \. I; m
开门造车大哥~~~0 X# M8 `/ e8 n! R
, ?; N* o  [  U
我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~2 P( h7 c5 q% ^/ J9 s
8 d/ _5 _+ J( D% h" P% Q4 i
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~~~~
% U! r( R% i$ Z3 j: S, I  x5 {5 L4 U. F) v0 ^+ p9 h
PS1 h. y# s( y: J" X& F# o
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。
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发表于 2007-10-31 12:10:32 | 显示全部楼层
ABU Robocon 2004机器人设计及参赛方案
, J' C4 G( i. t: P! W! @http://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=132
. Q' r: l# [* K, r5 P
3 l: j+ Q, V/ r上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~3 z0 m# ^, b+ u3 g, d
希望有专家指点了:)
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 楼主| 发表于 2007-10-31 19:34:23 | 显示全部楼层
两位网友好!' k; o1 ?! N, G' T# n1 Z
5 n/ ~, C8 e" X' U8 R
我的理解是这样:' D/ N; u& ]2 d* a0 b
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,
. l. R0 f  e6 a8 }6 e各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。
- L! W0 [, i; V# {& x' P: D, t! u3 G7 u) K5 z7 o1 u3 u# ~9 u
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,
+ t1 T" w* U% A0 d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
  ^5 s3 ]7 ]: N对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
1 @+ U! y* f4 o$ R/ T& M% M5 a: g
+ ~2 t+ @' @6 X/ S# B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) m2 r& x. s' \+ w* J7 J$ b
- g9 Y4 X! v2 W3 N对否?
/ D( ^3 A8 U9 \, V9 k: m- @  d' t' I9 v) Q) ?
syw  071031---19.34
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发表于 2007-11-1 15:00:25 | 显示全部楼层
关注ING~~~~~~~~~~~~~~~
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 楼主| 发表于 2007-11-2 09:27:02 | 显示全部楼层
两位网友好!9 m0 Q9 ]& X1 n, O( @3 j

, }* G9 E3 a. b# \& A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。! a1 Q' @4 _% y0 m# b
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. C" W+ P/ X$ t0 e7 G9 x
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
* a% l+ u4 W& Q3 E纪70年代发明的。
) |3 q' @/ v0 e; \) v8 p! \. o- {9 h" _: T* U  @/ d9 G5 O; l
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,
' }% J0 z; a! m" V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
5 C1 t0 s  t0 s; I! I" k# f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,……
; P" n6 t0 D. W) m2 a) _& Y' U! U6 m8 U5 O2 W4 t' b
然后,计算机会重复这套示教动作。
: h! A' g, a0 G+ Y
, H" j5 |( q: ]. i: Z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
4 ~7 H% F, c! h7 Y: \! B( u5 X是为了示教用。% w! R/ ]. \6 R! X. A
1 y  N; e- p- ~$ N7 ^9 |8 R
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。
- Y, [% E2 _* ]. G" Y( w  ?8 r, y) [; r6 e: ]
syw  071102---09.265 d+ m/ [+ \; p7 C, ~
% V# ^4 u$ I6 N7 y" M. G) c! ?
//***************************************************0 J% f- F" y0 v" G+ \
( [& R7 A3 G( b$ p- f' S2 e3 O
焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册: S  w4 j/ _4 z! _' x: }
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57727&highlight=
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发表于 2007-11-2 17:54:03 | 显示全部楼层
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”。
" z+ }3 g9 Z- N* Y6 w5 V) g他的MSN:zsulucky@hotmail.com. v7 M  o' l& F! c" W7 v9 k
PS' h8 P1 q& f( A+ m9 f/ F- b! \
他30,男
4 n3 p4 n6 w1 g9 a3 T# i
; Z- ~- g: D8 K8 S0 l! Z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~~~~
3 [0 R4 A8 F7 @. r. U+ U$ d! ]9 [- j: u% A% b8 ?
(前略)) n. y( l  v* _: C+ E/ }& q
qing 说:
: }1 X; x$ ?7 `6 x2 X关于机械手的' b9 @0 ]- n( m  B9 C
中山野鬼,又瘫了 说:% }- u& U4 r* I9 f/ Y9 ?! s2 Z& H
你说。交流而已。请教谈不上。
" F8 `# J8 I) {/ M中山野鬼,又瘫了 说:
& J, X5 g! v  O  u- S' ]哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。
' g! ~+ P' H3 E: {5 nqing 说:
6 R3 R( p3 o, z/ ~1 x机械手的定位  V: f  R& G- w3 \) |8 g- A. z! E
中山野鬼,又瘫了 说:. `) ~+ w# ]$ y$ |0 i9 K1 ^, m6 o
呵呵。多轴定位。+ e# g. d5 F8 s3 P
中山野鬼,又瘫了 说:' }& r7 _6 ?! ?5 W3 `) W3 a7 {
你的目标是精度,还是什么。
: c6 V4 c( p4 i$ b  h6 R6 N2 ?6 Y' Sqing 说:
0 K5 _" P- `  E  ^) \  a机械手的定位有用到影响系列的吗?$ e  g9 ?; T4 L+ I5 R. [
中山野鬼,又瘫了 说:4 a" T; H: W2 `2 H$ W
影响系列是什么。; {: [' F& G$ b. i) x) M+ Z
qing 说:
7 K8 j% V; Y; I- n* E# H稍等~~+ L# z! G! K0 I5 H& ]2 t
qing 说:
( j8 F3 |0 A5 q  Q* W" D6 Fhttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D1
# Z) j4 b' I" r6 K  Mqing 说:+ y8 |' S; w- h- z
我参与了上面一个论坛的讨论
. x) f) |1 X, g4 Nqing 说:
: [. b, [+ _* v三维视觉系统的自主控制模式8 y/ t) o  k1 }; I  ^
中山野鬼,又瘫了 说:
; k* A6 P' u  l& `哈哈。这个题目大了点哦。
8 J% Y) d2 Y5 l7 f4 K  Y中山野鬼,又瘫了 说:  P( j: \0 @# w- Y2 e$ H
现在有什么问题。
' J8 {' d9 O6 s* ]qing 说:
, {. M4 |6 V) N; p0 X% `) D+ }呵呵,是啊4 x' L- X* P# \/ U9 w* p& k) u
qing 说:8 X: k6 s/ T6 O$ e
问题在于我们几个讨论的人都没有过机械手开发的经验
, X4 w) q) T/ Y中山野鬼,又瘫了 说:) b3 Y; o4 y0 K8 E2 [3 a4 R
我问过了。你们的目标是什么。
9 ~0 `0 A( {1 J3 a( T中山野鬼,又瘫了 说:5 A2 M9 E+ J+ d5 `; ?. c/ w
重点是精度上。9 R: ?3 X. i  ?4 q
中山野鬼,又瘫了 说:
. S& G) H4 p. O/ G7 M还是多轴连动上。8 A9 X  X3 g0 \" k6 c
qing 说:4 ^8 V- p5 K! I: d
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
( x+ E' Q) k/ N' @& F) M. n, r: ]1 k! l中山野鬼,又瘫了 说:
8 T, a6 y. ~% Q9 c还是视觉识别上。0 d4 W* x# X0 K# ]0 G" l: k
中山野鬼,又瘫了 说:4 h: J# b6 x! ]. W
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。
- O' p; @, b' m. V) Nqing 说:
3 c  ^6 Y6 O  ~4 u9 u稍等,我到论坛上弄张图你看看你明白了3 H7 N  j& g; r4 o' d& E
中山野鬼,又瘫了 说:
, h2 G' W% p1 {4 q8 w. [6 C关键你们想做什么。
" _. t- S. ]8 j* [+ \  h4 a0 o中山野鬼,又瘫了 说:
. S2 p8 N) G8 r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。
+ r$ L% }5 I" f3 g6 ^中山野鬼,又瘫了 说:
5 |; _& q6 T% b" ~6 k$ V先把你们要搞什么想清楚。
  d4 e2 R: z$ |" u4 ^$ B6 J中山野鬼,又瘫了 说:
; \( Y4 X! t8 }' ]6 X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。6 d2 L' r5 g: z- R# j8 m2 D, E
qing 说:) \0 _& g9 }3 }
我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来- S2 C/ P9 U* Z4 P6 x6 O3 t
中山野鬼,又瘫了 说:' Y1 [% A+ P( q2 l' y9 ?
分析什么呢?: {) Y# W( ?2 T* V1 G* G) Y# B' Y
中山野鬼,又瘫了 说:
9 U/ }" c1 d4 c0 E3 ]图发给我看一下。
! w7 f/ O2 D9 v( J# n# eqing 说:1 G0 Z) Y9 F3 C' A
野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊
. k0 [/ m: U$ hqing 说:2 I$ G: ^, w' G7 ?
我这MSN还真不会发图~~~" n) M  `4 s  X. b( v7 ]) L8 T( F
中山野鬼,又瘫了 说:: U. P9 [0 q* i4 ?; D" E
我看过。我不是会员。看不到。2 M3 X8 A+ c) O6 k  D- |; B9 Y
中山野鬼,又瘫了 说:
6 A$ \% r% g/ s0 P9 U" j+ _: `在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。2 A9 H, \- i8 J3 q- w
中山野鬼,又瘫了 说:
7 U6 M! ~2 v. v5 t: m你把JPG的文件给我。
" V3 o6 f* {  i& [qing 说:
6 b4 T8 E8 e0 o+ L好,稍等,我找找/ a7 ~( i6 |* a5 _, Q6 f7 z
qing 说:4 ~5 _7 Z8 p' s8 d
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: ~* K& n5 h/ E6 m+ l/ K3 D
qing 发送:9 Z( o4 H* V& `  t

0 V, p; q( n! x6 d: X% R
1 T9 a+ O) s! b! y" Fqing 说:
4 a3 E* G2 v) V( QOK了
; S; E1 l, O' @( ^qing 说:4 o* n1 h; S0 r2 |4 l4 R* D; h7 W
能看到吗?
1 h" c6 l2 c) k2 ?+ S/ [" E0 {  
1 f4 |3 Z! s8 @5 [6 I) _  传输“Shell00.jpg”完成。" @" U; r4 f6 }) O3 V
  
7 ?7 c5 f' e1 ?0 O1 kqing 说:
2 l& R3 Y4 A: ~* p" t精确定位用的光传感器及磁性传感器
7 q2 B5 w* e" I+ s( S- d9 _qing 说:5 r* X7 K, f4 n  T8 k9 l
我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊4 [$ T8 X6 P) X' q: |
中山野鬼,又瘫了 说:
0 Q( D6 N1 a) i你想知道什么。
- S7 P' O2 G  ^! e+ _# W  U- E$ @qing 说:
' I- I/ g8 t8 n* K8 p2 r' w! ~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?
0 o' S/ x8 C7 }7 t中山野鬼,又瘫了 说:! c& ?6 y! U  N) M9 G3 l* e; y
没有。
( }4 n7 _$ E; [7 O% Xqing 说:! f( T8 q- l7 u/ ?  H- n( C, ?1 L
还是靠光感呢~~~% J0 x0 m: q" {' e" D
qing 说:
# P7 m) h+ w( e9 Q2 d4 V. S不知道野鬼兄对此熟不熟啊?; I2 u# O2 S% [4 R& D! B) X
中山野鬼,又瘫了 说:% F) }8 I2 M+ N& Z2 b- q
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。
9 o+ o5 L: `, n1 V6 c7 N* }) W中山野鬼,又瘫了 说:
% j7 X) j; W6 n4 `9 ~也就是说防止东西放在不该放的地方。# N" X: e8 A; ^$ v1 a) @% A
qing 说:$ I& c& n( e4 m2 @
但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~
% ?2 l. A3 Z7 m% M2 p) n& Q8 w1 u中山野鬼,又瘫了 说:
# [1 X) z; X; P这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。
) v4 _% i- s: ]% d中山野鬼,又瘫了 说:
( l6 _+ \% z, Q5 T* w, I是个不精确的定位方式。2 q$ N  Q+ c, x; r: w0 B( {4 e
中山野鬼,又瘫了 说:# y2 C9 d5 A  g7 q' d, _
好处是,能对非规则物体进行定位。
/ u. x2 F1 d. ^% Z0 h, Jqing 说:5 F/ y1 q' W% \/ N# m, q0 x
那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?8 H3 k7 U- J) U2 ^  k
中山野鬼,又瘫了 说:
3 \8 n% Q) G1 u6 C3 |7 v应该在毫米级。
$ p9 m$ @( X2 Q( ^) U中山野鬼,又瘫了 说:5 M/ P8 v/ [- G8 S2 D# m+ i
但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。
: h& i2 g8 r. u; `3 w7 F( @! U) {qing 说:
% R& x# ^( W5 q; R光感呢?有用光感定位的机械手吗?' G. N2 S" A' V% }' D
中山野鬼,又瘫了 说:
6 m" V7 g8 |3 C) d+ O( p) n! L实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。; Q; G+ I, o' |/ B# J/ ?
中山野鬼,又瘫了 说:
* X1 t/ l+ E6 v有。
" [. L6 J; l/ |' [' Y8 b中山野鬼,又瘫了 说:7 A) P6 G* [0 l
如果是规则物体,则用光感。这样更简单。
% `  p6 @, W, G6 n中山野鬼,又瘫了 说:. i" A$ L3 [* M4 S4 t
没有必要用设想头。: {$ B5 I7 a1 @$ Y$ h* b
qing 说:
; H6 Z& z5 A" L( C+ n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~~~' n8 R/ r7 B* r7 H
qing 说:
' p1 F5 D7 }4 n1 S' c+ t  A4 z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,7 j* I$ N% T5 x0 E  H4 x
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! a5 R$ O2 x/ j! {
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
% `2 E9 o5 K5 O* f6 z' m
4 o6 N0 F" E" ~1 w. `# I3 Fqing 说:
, V  v% s: ^) E# b5 E上面这段话是我们一位网友的观点
" X4 B. S7 _  j2 x中山野鬼,又瘫了 说:" \/ `9 h5 q7 F! t
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,: s; Q% k# j4 n0 B( q! p) Q- Q
对比对结果经PID处理,这个是对的。
% f8 Q+ B1 x6 C4 \, ~  C% G( p/ Vqing 说:% @1 ]/ R. r* z% C. }0 U# w
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?
6 z; L  ?7 Y$ G' x1 e% o! ?qing 说:
$ O# n, S7 m* A6 N真可以做到??4 M$ m6 b9 c( ]3 `! G2 v
中山野鬼,又瘫了 说:
0 T3 N! \3 k& h# x1 e3 B+ k: j, N但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。
: r9 l# `7 e* x中山野鬼,又瘫了 说:; y' \. c: ]6 R' `" X2 P3 h% |6 y
只能是宏观控制。3 R# y* P2 @! f! t% U- D& ?( o
qing 说:% ~% o& H! D7 ~+ `- F( F
那宏观控制是否能达毫米级呢?% @: k! D0 X! u& ~) ?' c8 a: q  B# K6 M
中山野鬼,又瘫了 说:- l7 E1 E" y% d' ?4 i5 k  u# f% o% K
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。
5 a3 K* R+ v# K  Yqing 说:
! L" g, m! z* g  ~) I. a/ B若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊* Q/ O; _8 h& t, ~5 Z* `1 V) e
中山野鬼,又瘫了 说:, Q* w5 P2 K% \3 g; R3 S
同时整个反馈如果作为直接驱动电机,则反馈周期太长了。
2 S; z' S' r( `4 M! g8 D中山野鬼,又瘫了 说:4 Q" @. ^& n2 u& c. z+ W, R: s
视觉能做到毫米级的误差。9 o1 ~/ p5 N4 O: T6 N
中山野鬼,又瘫了 说:
" l, c1 K" T$ a/ Z这和设备性能有关。
5 k# y  F2 b- B: w1 yqing 说:9 G. e6 X, E1 Q9 {& }, s& Q
哦~~~~原来是这个样子的!
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 楼主| 发表于 2007-11-2 20:18:09 | 显示全部楼层
随风而去友好!7 K* t9 S" l" U! ~; ?5 \  v6 G

- z' ]9 w+ C0 Z/ q1 ~5 G感谢你到专业网站就此专题去给与求证。! w$ ?0 n* x: I$ @: d$ @8 ^% k; u
谢谢你!# `: k# w- t7 L( K% {

' A/ ^: w. B9 u! B+ l7 u另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。
) L& m* C; }( B; y$ d" X+ |示教盒绝对编码器------664页" r) Y8 X3 @) u/ P% `1 a  j
三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。  H# b* f" b. l! [- {7 D7 C

0 h8 ?" b/ J2 i0 }( B9 _. p% \syw   071102---20.18
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发表于 2007-11-3 11:49:32 | 显示全部楼层
大家好!
- [) G- w, a* Q0 t& d' ~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。8 U' |1 R1 }; p8 w* V( i( L3 p4 p7 _
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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