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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!
2 P+ l9 ?1 L1 M8 h" R4 o' ~; R7 B: U; l& j
鬼狼网友前两天上传了一本非常好的书--------机电一体化基础,' K6 f# W  a* J  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。
' N. B2 |* @" Y( l! C
9 T4 j- d& T) i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,
1 i% A% h( p; C2 N% Q% Q9 |- U但,图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头,……
7 L% n3 }/ t: v1 R, c7 P1 q5 g
+ `0 l4 r& y: K, _* P% j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,9 P9 |" t( |" _
来完成定位任务的。4 d. ]+ Q2 h$ i2 N# A
5 i0 o7 D9 b( L( ?, n& R
哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。
$ _3 P# g% K  z$ U
' f* S. S( d. w' u附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。
$ ?9 j7 M3 Q- g  o4 g- X+ b$ P+ H/ S8 f9 z9 I& t
谢谢!* Y0 `5 y) P6 E, Z! x* u
在此也一并谢谢鬼狼友!
* ^% j5 j2 O& _4 D! \7 s- N7 z3 Q# a
syw   071031---05.58
% f! W  x; p3 `2 B- i9 H! d- G- m# c. `" Y5 |0 Z/ j
* `8 a3 G0 R2 b# V& S
//*****************************************************************
2 e# F5 ?; F. t' H' u$ j3 R8 S' B  n: t" w/ _8 A( S
机电一体化基础6 a9 \, T- x2 i4 z) u  u( r  }
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=4 w7 ]: Q/ N# F; z% a6 d

9 d1 t; G& O. |& h# ]" k.....

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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 7 R3 P# s6 S2 t

: |2 D4 S  x- O% X, c; [1 a+ w2 Q. V原理什么的我不大清楚 只听过这个
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
+ F' {6 m7 U6 `! K) n1 s0 l/ _# C
开门造车大哥~~~
! w% B6 @7 E5 l8 m* ]8 b$ L3 p7 D, P: i' f* U* r. I, n1 [) }
我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~6 ^. |2 x" e% K- `) D5 J* f

& J9 U2 y. Y9 |& [1 h7 e  Y" c0 K: ?" r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~~~~7 R3 U5 q/ |  g, D2 ]# O4 E+ d) @

, N% r) `* i* @5 ?' v) UPS
/ y# A  f8 m+ u7 N4 {; e" 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。
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8 R: G6 X4 N8 G7 z) x  J. {
http://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=1328 l) y! A& i0 z" D
* F1 m; E+ \" R3 j' i& T; Y) M
上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~' `  g8 D$ Q( j% \8 ~0 W
希望有专家指点了:)
 楼主| 发表于 2007-10-31 19:34:23 | 显示全部楼层
两位网友好!
1 a# N8 y! v* X) z& |' n
) ^' l, t, T1 s: U5 _! }/ |我的理解是这样:: ^* A8 m% i& e  S9 C9 x+ g! l! X
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," q& x+ H3 _7 C" g5 s! \2 C
各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。+ a) V  S5 ?" e. e5 N% S

. l& T) ?" h1 w" C( X1 O) l$ D5 g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,' [- F  F  v/ Z' A3 u, L' B
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
& S+ S( `2 M8 B) q: Q* [5 O对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
' ]" `/ c- e9 a9 |5 z! O& u1 r! V; ?1 t* t0 Y! u
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。) p3 L  J6 x" j. m0 `/ l/ O
; a6 i1 V" L$ |* U
对否?
" q! D2 W- }, m$ o& c% D- n# o2 i! S+ Q8 ?, a6 T6 ]2 W$ y2 {
syw  071031---19.34
发表于 2007-11-1 15:00:25 | 显示全部楼层
关注ING~~~~~~~~~~~~~~~
 楼主| 发表于 2007-11-2 09:27:02 | 显示全部楼层
两位网友好!
1 M7 E3 f* Q, U+ t/ N
3 n1 r* [& x, H+ Y' n3 D( h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。4 e: S1 U& G- T
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- q# n0 p# W$ O) ^
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
8 i/ l) n) Y' Z% r8 M6 V& Y$ i纪70年代发明的。/ c7 K( b  y' p
- P$ w% Y& z$ N8 \) a$ B. O1 [
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,6 h3 f. p" K+ w) T$ q! b1 k
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  b( S7 i/ R# T5 N/ _  n/ D/ b' [
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,……
$ r  |  b& U  f( v5 k% _1 u
( r& [2 D/ ~8 w2 j/ r/ D然后,计算机会重复这套示教动作。* u) k( V' h) V
$ B+ i5 G7 R) M9 v- i4 f
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3 }2 q3 V5 i3 ?& a. O
是为了示教用。0 W& N% |1 c8 W7 x

- @4 a0 ^, E* I4 _! P/ Y) `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。5 L0 h6 m' s/ |! h0 [$ h8 s! C8 D

; O  \+ A5 X" s1 y# Fsyw  071102---09.261 n1 I5 N/ {% x# L1 i0 O* a6 d! M( A
* R$ @$ H' R1 r
//***************************************************+ `9 @7 s( P! b4 o% i& g: {- ~$ z6 B

* c$ ~- L1 u# M5 c& C) K: ?+ N, L# \1 l. }焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册
$ T* G4 H' Z: `" [& A8 _http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57727&highlight=
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”。
$ _: l9 G. o. [) g3 r, N# M他的MSN:zsulucky@hotmail.com# N2 u/ L/ g, ~
PS
3 K, U' j# X( z% e( ^8 U他30,男
& [8 @5 M6 @! l  Q# o: M+ e( P
: a/ |8 Y# u5 t8 E8 a2 \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~~~~
5 K$ M5 G! T' g( _2 [& s9 k7 E- y: s. R$ `6 ?2 y& e; ]
(前略)# C7 |- `# d0 f, E# I5 a
qing 说:0 l6 k- v) z3 t5 T# T
关于机械手的
9 `. C$ A  z) v# [6 ?中山野鬼,又瘫了 说:" f2 h& g! c2 Z# V1 j, _
你说。交流而已。请教谈不上。
3 H* f- z+ |, L0 s中山野鬼,又瘫了 说:+ A  g! E6 w- w$ s
哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。. z$ n: _/ `" v6 _% p7 Y
qing 说:
* o, i5 L- @( v4 n" @. z( f( Q机械手的定位
; N  ^$ u8 _& |* ^  H1 {6 i中山野鬼,又瘫了 说:0 `. _* {* H0 ]" ^, h
呵呵。多轴定位。
& o) n$ K% q* y* ]/ F; Q* i0 R7 d中山野鬼,又瘫了 说:1 ?1 T- r0 E, W) K" Q: q+ H( T
你的目标是精度,还是什么。
7 M) G9 x: |- e2 @qing 说:& ~+ v; ]6 @5 E6 S. Q
机械手的定位有用到影响系列的吗?, g) ~2 }  F1 z5 L# R
中山野鬼,又瘫了 说:5 y4 u0 m% B# k8 M
影响系列是什么。
/ U' \! e4 q- g3 K9 ]+ Dqing 说:
5 d+ {4 _' Y( b稍等~~  i6 z  a! C. y4 n0 }# M% x( H  `
qing 说:* Y" J) O/ A3 z) Z
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D1
. i) B$ b3 C+ a7 u7 uqing 说:
4 g& s( U8 [% N* y5 r我参与了上面一个论坛的讨论
) M  w; @6 c+ G: ~- C: l, e0 t$ R0 G7 Uqing 说:
; ]  n. g% t: e4 J5 e# n9 M三维视觉系统的自主控制模式9 E0 `0 m; Y) }& e3 l* K0 y
中山野鬼,又瘫了 说:1 h: q5 f9 j+ m
哈哈。这个题目大了点哦。
; [# V0 p3 j) g- ^- _( U( `中山野鬼,又瘫了 说:- O6 N$ c  d- U
现在有什么问题。
8 F; j% C; X7 ~3 Mqing 说:
; X9 w2 f; J. O# i. L呵呵,是啊
( j" ?* f( r& W" b  v0 O8 ^qing 说:' i1 d5 \1 p0 ?" j" K
问题在于我们几个讨论的人都没有过机械手开发的经验6 e, q) Y, M6 y! y+ Y
中山野鬼,又瘫了 说:
& j& @/ G+ n. }4 R9 S我问过了。你们的目标是什么。
8 G0 J. J6 v; o: M+ G8 I, Q! Q中山野鬼,又瘫了 说:* M4 Y( c0 ?% U2 \9 p# [
重点是精度上。
* z8 ?- ]' b3 \8 m9 P3 I3 X. k中山野鬼,又瘫了 说:
$ E1 E- }) o. f( T, N还是多轴连动上。
: y8 [( O& J0 b5 N% n' G$ oqing 说:
' i1 e0 R9 k( g( \/ F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
7 ~2 s! M$ e7 C8 h! n- Z" `) C) F中山野鬼,又瘫了 说:
: ]6 {+ y$ v- N9 g2 ?还是视觉识别上。
, k: _" N) P, W  `, k# U中山野鬼,又瘫了 说:
+ Q' ]) [: O- ~+ ~) D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。5 N( A- X/ c: U. l% D) X6 Y( ]7 }
qing 说:
8 F- D7 k0 z2 c4 O# N" S% ~' K0 n稍等,我到论坛上弄张图你看看你明白了
- b; k$ h: m, I" e) h0 y$ k: D中山野鬼,又瘫了 说:* @2 c$ M( ~8 s' v" b. Q
关键你们想做什么。
/ p4 d; l# c$ N中山野鬼,又瘫了 说:
5 \/ w+ v4 U/ {. l8 F# H0 s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。
# E. T/ l# z( d4 Q$ ]! `% w/ {中山野鬼,又瘫了 说:
* d2 C3 S6 x- y先把你们要搞什么想清楚。
" I! C) l" ^: |) e5 S+ H# t中山野鬼,又瘫了 说:
# |/ z& A4 A, h5 @! N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。' y0 O' E* p6 X8 A: Z
qing 说:2 p3 @  ]2 `7 W2 b* X
我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来" J. e0 e! q+ g- k
中山野鬼,又瘫了 说:
& h4 S4 O4 m, t/ w# i, O9 V' {分析什么呢?+ C+ _+ v+ W. x" n. I0 Q
中山野鬼,又瘫了 说:
8 Q0 _" s: C$ d. T图发给我看一下。- m% w- \, E8 Z. o
qing 说:0 P" ]) z( J3 u/ m
野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊 * _& L/ T8 s: y1 f/ T5 B, R  f
qing 说:6 l3 I9 }3 N; s
我这MSN还真不会发图~~~5 [3 m- L+ b! M+ [8 C% u
中山野鬼,又瘫了 说:' B7 n8 b3 I) f
我看过。我不是会员。看不到。+ x+ o- T  y5 v  q/ I1 Z% X
中山野鬼,又瘫了 说:0 W- d( g8 b0 t) g. f. M
在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。
+ s+ h9 h# y" M7 T* ~8 O9 x中山野鬼,又瘫了 说:" L& z( |: I4 e- [
你把JPG的文件给我。/ {1 ]9 M0 V& t/ f) I
qing 说:& i  {' U- U( y; |3 _
好,稍等,我找找
5 w& c7 H. R" e& o$ xqing 说:) D/ H6 S, i; @, T' _, [
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
$ Q+ P, Z/ K6 ^' t/ d" \. w4 pqing 发送:
+ m/ o2 M/ D# W6 h/ `: |2 R + |: L& A/ N5 C# u4 G' V
& d7 D& F0 H4 T( x. E8 j; Y( g
qing 说:
" B2 e2 f9 }8 t. p6 rOK了
8 ?& {3 N  k4 yqing 说:
0 S; H7 h; W- H( O) n, x7 k能看到吗?1 K- A& ?0 d) Y) K
  5 j6 y: K+ l" w; a
  传输“Shell00.jpg”完成。
" n2 `3 M2 h9 V- V) E  5 e, ~# I6 O4 r) \5 k
qing 说:) v( h& i: C5 D0 m
精确定位用的光传感器及磁性传感器
( ~3 q) K' o% s: Kqing 说:6 N. @/ l6 b- \; W' J0 T
我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊
6 Z8 \3 s9 S  c1 m中山野鬼,又瘫了 说:8 n) h- s- A2 M3 Y% t! L
你想知道什么。
, h5 D* a7 w: N: b7 E3 \1 J. G" v( wqing 说:; p3 x, W0 @$ w0 C; S# k
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?
& k2 z- z" `4 }5 e. L7 K中山野鬼,又瘫了 说:
/ ~) I" b& m9 D, R没有。
7 r0 o- H: u  w8 C, u& ?3 gqing 说:
( A( y; k% Q- O5 p还是靠光感呢~~~2 H3 ?: V( V$ S+ |) r
qing 说:
7 D0 M  \6 o. [) M) r不知道野鬼兄对此熟不熟啊?* n: T; i( a1 ~, O/ g9 Y( i
中山野鬼,又瘫了 说:
) V9 t- q6 N; Y) C# j, F6 o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。
! y, K2 E0 g+ f' \: n中山野鬼,又瘫了 说:+ W# I$ i$ k$ K9 g
也就是说防止东西放在不该放的地方。2 H! x9 U/ ], s, B9 e; b9 J* J. I5 I
qing 说:
9 ~+ e# I' [1 A3 Q但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~
0 s* H+ Z( U, t中山野鬼,又瘫了 说:7 R9 @4 R* j7 r- U" a  T4 R/ O
这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。7 W4 h5 b5 ]8 m7 P2 ~/ p
中山野鬼,又瘫了 说:
0 l" m6 a9 J5 r5 ^, [; }是个不精确的定位方式。
6 J% v7 z' J6 t# J! [中山野鬼,又瘫了 说:0 R9 Z/ j  \0 u9 J
好处是,能对非规则物体进行定位。
- T# R0 v, A$ O$ `' Pqing 说:
/ f* P1 t) @/ a5 r/ x3 U& O/ \, u那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?
2 p1 a% O* ]. q8 ~- P* q' [8 Z2 @) U中山野鬼,又瘫了 说:# A9 d' S9 q  U6 u' L$ a5 }
应该在毫米级。' J) l. O; \/ O3 v' n
中山野鬼,又瘫了 说:
7 K5 A) j9 z8 L: H但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。$ S/ ]) m6 @$ I- c) [0 l
qing 说:5 ]8 D5 ?" F0 D' b
光感呢?有用光感定位的机械手吗?1 R! [! E4 P9 t& a/ H0 q
中山野鬼,又瘫了 说:" Q' D1 r" S6 o* Y& _4 ?+ a
实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。
& ?  \- J( }% N7 u& o中山野鬼,又瘫了 说:
' N! J4 {% c" R1 k4 Z) Q有。
$ B$ q" i- W/ _) {( ]" T9 g中山野鬼,又瘫了 说:
: i7 i& _$ s4 N; S- P" F如果是规则物体,则用光感。这样更简单。
3 k% w+ h5 ?7 d% b+ X中山野鬼,又瘫了 说:
% o0 T/ ^$ ~# [" Z; H% j- F没有必要用设想头。
0 J" n: }1 ~' L* v- gqing 说:: ?( C5 T+ `9 D4 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~~~
+ {9 j# a* W3 i* Tqing 说:
+ G- u6 ]) P# D0 d8 i5 V- @# p6 C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,  c' |6 n8 ?1 w/ Y* {0 }( a
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# @  n3 e( R6 K! D: Z3 w
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。$ T9 J7 n* Q% J) Q7 y- L

( b6 U9 f' p, Tqing 说:
1 e9 V# h9 \9 ]: ?! E上面这段话是我们一位网友的观点
0 E% I9 _8 r3 s7 ^- q# t( \中山野鬼,又瘫了 说:
+ }+ g- w0 |) i6 ]: j, r' H- b3 b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+ h3 f" i$ O* T2 F对比对结果经PID处理,这个是对的。
, x* z6 J7 @: w- i0 O) Y8 _qing 说:
% e9 e% [- [6 A. ?9 l2 f9 h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?
9 p6 o2 v: r. Jqing 说:
7 }) Y0 Q+ ]2 Z' q7 N真可以做到??/ I) X. }) Y1 _% K
中山野鬼,又瘫了 说:3 Z& }& Z. u1 Y- k" J
但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。
& v6 i" h4 X2 ?# L中山野鬼,又瘫了 说:
% l3 C/ i$ g) [7 z9 x只能是宏观控制。  W* i- B% U2 F& E+ l/ Z( u
qing 说:; @! f$ }8 W8 u( d
那宏观控制是否能达毫米级呢?( {! v- O9 I9 x4 y- k* M
中山野鬼,又瘫了 说:) D/ E# a9 t+ u# s. d6 ~
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。6 \! R* ^! v% [# K" w6 u8 S8 o
qing 说:. A) }* N' p5 T) i% }* Y; g
若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊+ D2 l9 t" m! X! j% x
中山野鬼,又瘫了 说:
8 m2 p/ r* J4 t! F; |" V7 u. q: v同时整个反馈如果作为直接驱动电机,则反馈周期太长了。# b2 \! L+ e" L
中山野鬼,又瘫了 说:8 w3 N4 x0 S  W. [: H1 J
视觉能做到毫米级的误差。
8 ~! }7 R/ i8 y6 y中山野鬼,又瘫了 说:
/ z3 f8 e1 r9 L1 A  U这和设备性能有关。2 R* G" y1 \9 Z7 M) f; H/ r
qing 说:" x- c5 U6 D  a( s
哦~~~~原来是这个样子的!
 楼主| 发表于 2007-11-2 20:18:09 | 显示全部楼层
随风而去友好!
1 M) h% R! O) M! r* h  a
$ ?- U9 |) u" G6 p. s! P感谢你到专业网站就此专题去给与求证。: }  @  X1 z) S5 g5 E* y
谢谢你!" b7 ~) F+ }9 i4 {
" Z5 S9 \) H, ?# K
另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。
( Y; I, }2 ^2 C% F5 ?3 C8 `! Q& q示教盒绝对编码器------664页9 y7 ^9 F4 g- K2 k/ s. @) b
三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。' K, ]- d: E* x/ o- V: w- h2 f; |

3 y, b/ X; ^2 S( asyw   071102---20.18
发表于 2007-11-3 11:49:32 | 显示全部楼层
大家好!2 W- m" L8 L2 u2 p) i+ w6 G9 |% Z
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。
; q9 k% p  Z4 ?8 ]3 N. F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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