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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!
' w) V& r5 h& L6 N+ C+ J
6 w3 Z& r, b: _( x" y. _$ w鬼狼网友前两天上传了一本非常好的书--------机电一体化基础,6 ?2 i6 M- [: c" T
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。. F1 k; w7 O1 c- Y+ _, l

* j" @3 ~4 I& B! V0 w7 ?% M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,* A( z3 \4 |5 }+ j
但,图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头,……
& N/ ?; z( O* v8 h  E3 W
1 ~% \2 d" s, m' @8 Z$ f* m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,( h4 f# v$ ^- e$ J
来完成定位任务的。, y4 \. I, W0 K4 O

, M! ]3 m3 o3 `% l0 [. x4 y5 {: q1 e哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。
( x- k. T% d% i
' E1 q7 `. {# B$ |6 C附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。
0 F7 j8 G! I+ J! l( Z2 g# {% [/ J& x. s$ q3 I5 N- Q" L
谢谢!0 e1 p9 s) \0 L6 i4 S  l
在此也一并谢谢鬼狼友!
+ e4 R7 |, Z( Z1 f) d1 |# l! J( \' w
) o5 q1 U7 v$ Y' m' I9 N5 W5 \syw   071031---05.58
7 P( S) J- k+ _9 K& q0 t/ z0 u0 ?4 \9 K8 u. N6 J/ _, x
6 S# g2 N9 Y; N7 S& j4 V% o
//*****************************************************************
! A9 k+ C1 i) r# n4 f4 b' T- d( r) h7 K( F
机电一体化基础# I$ r$ I( z# _2 l
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=
, s1 j6 L* R# Y0 N/ ^  l; y: `, V1 `' A
.....

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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 8 R3 ^. i# _9 D+ b, }) e3 X

5 \. B+ F6 v+ M( {: q; n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
3 r' s. `7 m5 S3 G) t5 V. ]
  S3 T9 j  |. ]0 v2 a5 t# s开门造车大哥~~~
! Z. c) A( H9 }5 T7 J9 c) |# |5 G9 A5 O- q( b( |8 v9 X  J
我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~; |$ ~  m' K2 W# Q8 l
/ d: U4 s9 {) w) x+ G' {1 c* Y
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~~~~
" W* R5 h: y) j# Q7 S% ^- j: W: e, B+ c- o# D  z
PS( [) e( d& H2 _5 j3 P
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
$ j9 `( \* d9 Ihttp://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=132
( z6 r9 j. T/ S; q/ z4 Z: L9 J3 g' m" U
上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~( s8 m" P+ Q) i! @/ Y9 j: e
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!% w2 r  y4 ^; W3 p- Y
0 W+ h6 g. Z4 d' A  ]: Y
我的理解是这样:7 M9 ]% r% |  u5 V; ]2 q/ L
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,
" Z5 u, y6 p$ s3 t8 R+ s; k各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。- k- P1 S" k- `- ?

, l5 u& a) Q4 G1 Z& I$ V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,: H  S6 {/ H* V; 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" i) ^7 h! y+ |9 J! L/ ]
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
7 A$ h  m$ r" }$ _& E; ~$ ]4 `/ u; j2 C
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。
* O! f0 W( n( X
, Z5 ^6 k* B" Z0 _3 r对否?' [& \$ k' Y1 ]( ^5 f$ d

. p& j# x) j2 r. x; m& asyw  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!$ R* X! L/ [' w/ r7 k6 H% O  V& Z6 i

* U$ k6 w3 |% P/ y! Y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 ~) B, J1 ^4 T" o2 I' H" h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
  s( `: M) n# M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6 E+ ^4 {! H" e  O' I/ {, m
纪70年代发明的。" |+ w( A3 W$ M: r1 A) s

3 d% U) L3 V  Z3 ^/ [* O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,
. H) E& ^7 s. @. f0 U1 I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
, m# Y) u; ~" c. e1 X' ]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,……
: F; n: {5 H, |. T: Z' {0 `; S. L1 ]0 U. `2 K& c
然后,计算机会重复这套示教动作。
; o* m" m. K% F2 w, T; v- s* R/ 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) W( T7 D# b# j- L" U" ~
是为了示教用。% ]/ V/ X2 D3 K$ s

5 P. e) E' e: n0 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。
! [$ i! e: h, Y2 T$ E( Z0 S
8 X( K# P# d( O  R$ Hsyw  071102---09.26( M. }& Q9 X6 Q# p

% }9 h4 E; j% r& y//***************************************************
" M) ~  x0 n7 r4 }. y# C0 S) z& M2 m; Q6 J1 N, s1 o2 Z& [, j, Z) @
焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册
7 q7 H! p1 q# V" q2 Dhttp://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”。* H# G* s: r) f
他的MSN:zsulucky@hotmail.com) n3 a: @2 p. H( S' S; B6 z. o4 l
PS
0 r/ v8 o2 T7 Q: Z他30,男
; Y1 }9 v" n; y1 L% \( e
1 W) C% w- v  U7 X# h9 \和野鬼兄台对我们的论题交流了一下,经他同意拿出来和大家分享一下~~~~. z+ {+ b3 d  p% _# g. o4 |
. R3 [! ?7 p4 U2 N% e, X7 l
(前略)
6 y, j0 D) d" x; kqing 说:
  ~! i& W' _& j关于机械手的1 s+ Y! }. @' y/ C5 d+ ?5 m3 u  k
中山野鬼,又瘫了 说:
8 A! U$ G* _8 s( W你说。交流而已。请教谈不上。' j% X( v" W1 m* L6 @% t
中山野鬼,又瘫了 说:
# D; }1 `$ Y# f8 e& n哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。5 Z; Z. X: i# O  I4 E) d6 q" L
qing 说:* i# P) E7 R; t& f/ D5 n
机械手的定位4 \) {5 w0 S0 Y. b; l, E& j% t
中山野鬼,又瘫了 说:2 `* _0 V! J3 x; {3 j
呵呵。多轴定位。
+ i) p( Z0 i& [! x, C  K- L中山野鬼,又瘫了 说:
7 O: f9 z) ~( Y' {, |1 X8 ~% y( f你的目标是精度,还是什么。+ p" j8 t3 A3 E4 N" Q# L5 z
qing 说:, n; _3 k8 x! e0 J
机械手的定位有用到影响系列的吗?
9 W( }7 z! }7 }2 c( `/ h# x9 f+ N中山野鬼,又瘫了 说:! }) n# F1 @( d5 Z* M1 o* f
影响系列是什么。9 b$ `( P  g8 i9 y, a6 ^- D- W
qing 说:9 d' k  D. T# X5 D+ U* s/ v; W
稍等~~7 Z7 J- j; B4 q
qing 说:
; N$ ?6 G; s# K7 phttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D10 M! Z* `; r$ Z; P* U+ g
qing 说:
4 C" Z* |3 Y) M% O3 M- j, l3 ~# A我参与了上面一个论坛的讨论2 B1 E7 h: [- k1 n$ O. r6 z
qing 说:, r9 @) c3 ^0 P9 h  k+ v
三维视觉系统的自主控制模式
" ^/ E5 C! z8 r$ {中山野鬼,又瘫了 说:1 D( i5 t/ n: h& A7 L! v/ L9 F3 E
哈哈。这个题目大了点哦。( J5 P  i: ~& E( D/ C3 v
中山野鬼,又瘫了 说:
3 u) X, |4 g! U5 x- d5 }现在有什么问题。
: V, n' J% L+ ~. h5 Bqing 说:$ y$ ], ]4 t5 r% {: A, U. v" t
呵呵,是啊
5 X) U% n, T8 h) K6 jqing 说:. P( i5 D5 d) v5 w1 L! S7 H
问题在于我们几个讨论的人都没有过机械手开发的经验" U/ P2 ?) {$ |. N/ k( k
中山野鬼,又瘫了 说:2 L& t) p; p) n1 H" Y0 a9 J, V
我问过了。你们的目标是什么。5 R+ j7 G. I7 K4 i
中山野鬼,又瘫了 说:& X4 l: T& u8 P: F4 I
重点是精度上。
* q( y5 e/ b2 }" r9 ?中山野鬼,又瘫了 说:
8 v$ K$ I- Y! X# z- p" O9 H还是多轴连动上。
+ @1 q6 V# Z  ~$ wqing 说:6 X) E: j( _9 J. e9 @
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0 M; N, S2 `0 \, b+ Q( {2 j
中山野鬼,又瘫了 说:6 E9 q0 J. L# k: {# V4 H
还是视觉识别上。) A5 n( v& @* [' t* A- v& K: B: ~
中山野鬼,又瘫了 说:
! s( o0 r8 J- a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。
% U8 q* L# N4 r8 }) P9 g+ P/ nqing 说:
( u- o2 j  m: o2 S稍等,我到论坛上弄张图你看看你明白了8 V, B( D5 k* v
中山野鬼,又瘫了 说:$ t5 Q9 f" L6 D. M5 u
关键你们想做什么。- L- {: I  ^( \9 J. g, y# a2 w9 `% s
中山野鬼,又瘫了 说:
. z: o% W" o2 H/ J2 ]% E& S7 ?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。
5 K& R9 d' P- D9 B" R7 b9 W" C+ m中山野鬼,又瘫了 说:
. l7 P1 B" E% Q/ L先把你们要搞什么想清楚。& [6 A/ d  d8 z3 }
中山野鬼,又瘫了 说:. a. w# B9 K' D# _9 ?% U" ]) a
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。
0 ?4 m' P' o; N* Eqing 说:
+ X9 E2 O, N8 y) b2 c- W) g: A我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来
! K# L) c! [0 F4 ?+ X8 y中山野鬼,又瘫了 说:
3 v4 L, x# z; x分析什么呢?
8 o, H; H7 s9 S4 B, s8 T# _  i中山野鬼,又瘫了 说:% `8 j  D( l" q/ d0 h
图发给我看一下。/ ]3 E6 M6 }7 t3 P" e4 H& l
qing 说:% I. H- C# f: Q+ x- {) T
野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊
7 I4 M3 ~  H5 `" z- l5 C# Lqing 说:' o6 G1 n# b/ x3 `) M! A
我这MSN还真不会发图~~~
' V& N) `# L0 h' b" D中山野鬼,又瘫了 说:5 B+ R0 _) o  a2 i# u+ G) n9 n' v* \
我看过。我不是会员。看不到。3 ]6 ]* s0 P2 p( J% D
中山野鬼,又瘫了 说:9 A; w8 e, E- S
在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。
7 y  }! {5 U6 e' ]  ]中山野鬼,又瘫了 说:
9 Z; f8 u) Y$ J你把JPG的文件给我。
, C( D, W& x  G1 T* z, R0 `$ zqing 说:( K9 U, T/ Y/ E5 Z
好,稍等,我找找
$ }, G8 X9 m8 P" \! Pqing 说:
' p4 V2 ?: P5 W  }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0 ^7 q: b, t8 }/ d) F
qing 发送:
4 t- o4 `+ Y' { 3 h  a% s& Z/ v7 r2 c7 R+ f
$ @: C6 ?* ]( j) F
qing 说:/ B0 w8 l4 g* I1 H
OK了) `! j) k$ K* B; a
qing 说:8 d- z5 a$ O' v2 U
能看到吗?/ H) W3 z! L7 U0 Z7 P
  
( `; r0 T, y# ]" c. Y  传输“Shell00.jpg”完成。
/ ?: p5 C, P* p  
" x$ [# B8 \! c3 i) lqing 说:
' y" j6 q$ C6 A; `' ~" w; {精确定位用的光传感器及磁性传感器
# X+ P% s1 Z6 Y' Y) Gqing 说:
- H$ M' F+ X4 R! t1 K" i我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊
: F% Q1 L& r5 H7 _2 o) w3 Q中山野鬼,又瘫了 说:* f" W  B  N- _
你想知道什么。8 F/ G/ s9 M, [* |$ D: C
qing 说:
& I4 _2 B6 ~& \" U) T- k. t% t- Q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?
1 `$ c+ T0 _/ S+ m中山野鬼,又瘫了 说:: C9 l3 k: i8 f- [
没有。
" R* D+ Q( ]6 x$ vqing 说:
+ ]. f$ F* a. ?$ H5 m4 {" u还是靠光感呢~~~! e. A4 e5 z% [6 K3 z/ ]9 a
qing 说:
8 S# b. B8 x& M: A  @不知道野鬼兄对此熟不熟啊?
; J) r! W" D: _2 X& J: n/ _/ y& l中山野鬼,又瘫了 说:, x0 h9 v9 c: R) p0 G+ J* t
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。
& X, F, o3 l* k) C5 P  }% t% n中山野鬼,又瘫了 说:" z, G3 n" I" U- I0 O+ W
也就是说防止东西放在不该放的地方。
+ D3 y9 S* f$ k8 @qing 说:
+ Q- T. @* R; G4 o- b1 x9 r但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~! R4 n! F- l8 l, ?
中山野鬼,又瘫了 说:
! g. N: J; y  J; G0 x这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。
. T2 o' T" F5 W  p* r$ `, V中山野鬼,又瘫了 说:1 u; E0 r* n7 Q% h
是个不精确的定位方式。" A( \! T4 Y" S
中山野鬼,又瘫了 说:
8 Y9 F$ I5 {) T7 u# D# a好处是,能对非规则物体进行定位。
. P/ S+ c! d' O5 A% c0 B0 E. @qing 说:
7 \; ~0 y, g) G那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?* E& f; \( \' f2 k2 E
中山野鬼,又瘫了 说:
  \. B+ m1 S% [3 F* z# f+ ?应该在毫米级。7 w/ r* x: V8 Z2 k6 v% y9 N, g
中山野鬼,又瘫了 说:
& N0 P6 x  ]8 W3 K& r+ u* n1 ~# g+ z但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。
* u5 ]( }2 s5 I4 _7 Rqing 说:. Z# a% x1 v, \% D% R  [- }
光感呢?有用光感定位的机械手吗?
! W. {' E9 h3 f3 ?: ]6 |, z中山野鬼,又瘫了 说:
& G& p0 d! W4 z! `4 G5 b实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。. L5 j% B! p, K# Y' m7 L% x
中山野鬼,又瘫了 说:! F& u4 p% f+ J
有。$ ]" A. I/ W, o' o( k
中山野鬼,又瘫了 说:; @  z! a) K1 B0 J, _; |
如果是规则物体,则用光感。这样更简单。
3 {) x6 i& p( Q, t. N2 A$ m( d中山野鬼,又瘫了 说:2 t) s1 R4 z. `, K' X+ s/ j
没有必要用设想头。
$ V+ k  b1 v# q% u7 ?4 cqing 说:
: r$ |  F" z- T" ~4 l2 T( S+ D- J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~~~7 r9 E4 n' d0 I. o
qing 说:" `7 K$ |6 ~% I' }0 [* e+ L, `
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,+ [4 h0 D* \% u* a( b/ T& 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% t4 s  [$ a, c$ r6 i6 q3 L
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
  j/ d# ~1 u1 ~6 B+ U9 M5 ]; r$ \- e( T; l4 v
qing 说:
: |( J) \$ m9 b  C上面这段话是我们一位网友的观点$ @- U1 i- i$ h4 T8 P
中山野鬼,又瘫了 说:
+ p* [' D# I* Y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,
, i7 ?, _. s& l3 g) ^3 C对比对结果经PID处理,这个是对的。0 D- k! W; D0 l+ _! X
qing 说:
. \( F# \+ {6 \# U9 u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?% |. e  ?, z2 [: D2 `' H' i  d) k: n
qing 说:% F3 }* t1 f' b3 J: [: S: ^0 K
真可以做到??
4 m9 @5 j2 W: A0 V8 ]+ p7 ~中山野鬼,又瘫了 说:) l% v# q4 k: u4 I$ y# R; |( X
但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。
7 q; W8 d9 U# `( s+ w4 \* F+ m. v中山野鬼,又瘫了 说:
1 M' b$ V1 E: x/ ]7 E' Y8 a" \只能是宏观控制。
% ?, o. W: z  Y& Y, M# c8 k8 Kqing 说:
, b" t* h: a3 ^( N那宏观控制是否能达毫米级呢?
7 g1 Q1 u3 J: A! n; k8 F9 d中山野鬼,又瘫了 说:
0 r. ?) |0 Y* n; ]- d' n. J. F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。
! U2 W* L& x1 H+ b  P, Mqing 说:
/ d6 h( w5 [5 V$ m0 a' Q- I* F# f若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊5 P# |8 J  i1 m4 @+ W" c" j
中山野鬼,又瘫了 说:
3 v, ]  ^$ {: E4 w7 Y; \3 Z同时整个反馈如果作为直接驱动电机,则反馈周期太长了。/ \5 m) B3 t0 ]: _7 n. R! c' N
中山野鬼,又瘫了 说:6 r% ?' |" B2 Z
视觉能做到毫米级的误差。
0 d7 A- ~0 E( F7 l1 B$ ~2 l( r" d中山野鬼,又瘫了 说:% K# ^  L& d: O7 w! }5 i% H3 G7 n
这和设备性能有关。$ `' S5 f* M- N  R" P
qing 说:
+ ]& @2 `) p5 q  b; Z; f: z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!5 q' Y, _- r4 q' C* v) l8 y0 P% U

# J' O; ~/ K$ l$ u8 N9 ^, `感谢你到专业网站就此专题去给与求证。
/ B3 O9 T" H9 C' H谢谢你!
/ ~9 b  g) Y: E" o
8 E: \! H1 Z% [0 s' R9 C3 j另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。
1 Y+ \+ y' W6 Y/ X- [示教盒绝对编码器------664页
# v! W% X* X7 E5 ]# j# r; L三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。
. t- t( |% N, o) D, {7 ~; o7 g5 ^% `1 s1 C& F* M7 i
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!# v- L  e& F) Q
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。' w; m4 y& p+ D+ J+ r" @7 c
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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