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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!
+ c2 G7 A& l/ V, s3 ~' c* u
6 W2 [' O! ^) l- y' V鬼狼网友前两天上传了一本非常好的书--------机电一体化基础,  M, m- n+ W: _) ~$ i! |4 ^+ h
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。
- g9 ^1 {2 U+ R# _- i0 h, n/ p% m+ |  m$ Y% e& W
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,
" z2 Y, }6 y% v但,图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头,……5 P5 f) Z! L( ~4 N. q+ n3 K; |. v

+ z; N- O3 W! h* p. k) g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,% {( E' {/ m" {
来完成定位任务的。9 R' A- r, c' k" s0 f1 d# ~- Q/ N2 {
5 z5 U# z* _( p1 `
哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。
) F& ~9 \" n& z" ^# ?
# }5 W) K/ q. N2 L/ p附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。7 K! ~. y) Z( U* G0 I: O
6 i8 N: n5 B! v8 C' S& i* R
谢谢!
% A0 I6 S) a8 \! ~8 q在此也一并谢谢鬼狼友!
, M7 R/ k, B, U, j0 i* E
- h* E( Z! U/ _9 Z+ C5 J1 gsyw   071031---05.58- t1 p8 Q9 ], n* o  I
5 h& I- ^+ i% u0 R
3 N. H* @. q+ X2 }9 Q8 q5 F( z) @
//*****************************************************************
' S1 Y& o* j" j6 |8 V+ ?" Y$ Q! z1 \; d
机电一体化基础
$ B  ^- o& |& Whttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=* d- N( b% v; @9 X) i. R+ L. }
4 a9 ^( A# u0 y0 t1 ^  P
.....

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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 ; b; Y5 d# ]! R' S; L3 _

: P. v' u( K7 O) y8 T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
1 N* r$ S1 J* }4 y. U+ m0 ~: K( {% E% b+ }& H
开门造车大哥~~~
6 M  X1 @4 h7 a5 e+ e
2 F8 K; Z# S1 ]1 {# Q. @我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~
9 S( ^0 L$ ?/ g6 h$ k. c, J* V9 J
* }4 g! v' {' H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~~~~, [1 T! w6 Q% B& n% f9 t
4 n. Y$ S& O. U% R) x8 n9 w6 B
PS
- i! K1 S$ q1 E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" }# S$ i5 ~7 U6 c: x$ E
http://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=132
+ O/ t4 C# P; w$ |- Z$ w7 n& l) g7 D$ V# `, h* W0 f- l
上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~# A: d! |7 Y5 J" l2 k! j/ j
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!
! ]+ M( b5 \9 M  A/ J* P; w* r$ @2 f# `
我的理解是这样:# ?. O: F3 H# W3 g- p
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,4 q- ~9 ~5 l- v' I3 f! ~/ ^
各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。
* }$ k3 k9 i$ g1 L' o7 T/ e7 m$ P3 d0 W+ Z  g+ 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,& E; e. {" y  N8 q1 K0 t' _
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/ \  w: u, F3 g" y6 |8 n9 b: N) Y
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
* b" ?( o# U1 |" J. c) p) _' b/ a/ F3 D% S6 ~$ |( z. z# P2 ^( k' z
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。
- z( f3 Q6 H8 E  A1 @$ J' v/ J
' Y: @# i: y9 x- m对否?$ I9 s: ]3 _+ P$ b* ^$ t7 r

7 K8 h& W9 {0 K4 {5 a' W* fsyw  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!8 u& V4 B, D& M+ d/ W) m

( i+ T  s3 _; F% q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。
: g# `- `0 q6 P) 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- ~; L% s' T/ B
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
! N; f' Z$ c3 k9 V/ t% u纪70年代发明的。  u9 ?1 L/ X' [# p9 ?& P8 y5 e% E4 W
4 W0 {' D' j, o: L+ b, s
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," C4 C7 F" D7 y6 m9 b+ f. ~/ {
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# ?6 }+ Z1 {, R$ R( N7 c* o+ `4 E
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,……+ I2 N1 n. U1 c9 q- [4 `" @. o! _
+ {$ T1 }$ Q( K
然后,计算机会重复这套示教动作。
$ F& K- x5 o$ u
& h+ M  K! F5 ^. q( }) W$ z4 W3 _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9 r; `$ d% g  _! P1 T2 Q, u' h$ P0 ?8 J
是为了示教用。
$ q- k. |9 L$ ^- K: _
* a( E$ v" ?/ |) S4 j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。! s5 |  ~" F2 }+ \9 i9 F. T" M
2 O' ~3 W! j) X" K6 S* j
syw  071102---09.26
0 i5 v& k$ r. Q) T( Z4 Q! L5 c: C6 A  D! M7 S- C4 X
//***************************************************- Q/ N8 A+ V0 T7 P/ e& d

" j7 M( v9 n! G+ e7 U8 M$ s8 ~焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册
1 Q, C( x1 y9 i- w( Whttp://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”。3 m* J. E, V  T/ N0 Q/ n6 a+ b
他的MSN:zsulucky@hotmail.com
8 T0 w# F0 U0 e2 I5 P7 \2 @& @PS
6 q1 R1 e: P; a- T, R他30,男
( R7 m6 r2 _7 y1 b9 K: {" s$ }' a- U
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~~~~$ ~+ @% P9 f" S

$ |+ }2 n! X3 t9 Y. N(前略)
. \9 ~5 t! P, p: @1 |qing 说:; Y! L3 _/ q$ I" e8 H7 E5 G; r% E
关于机械手的
- u5 w. S" u2 w( {中山野鬼,又瘫了 说:% O( o6 ^& b1 b9 }
你说。交流而已。请教谈不上。9 j6 m! A" K2 x$ G
中山野鬼,又瘫了 说:9 h6 ?! ?- S. n* _2 V7 U
哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。9 Y3 Y8 w+ A  T
qing 说:
% V" s+ K+ Z2 R. v' F9 V9 a机械手的定位
, @7 J0 {  d* X% J2 S5 q$ o/ A$ Q中山野鬼,又瘫了 说:( T" l% t  l5 c; m0 `: r: }8 S
呵呵。多轴定位。; q0 j0 o/ w& s4 O0 j( |: J3 A
中山野鬼,又瘫了 说:" }3 |. A+ k" i% B
你的目标是精度,还是什么。
! A/ ]/ K3 M3 F& m* |qing 说:" Z( m4 T# v2 O0 t
机械手的定位有用到影响系列的吗?
6 j' k2 W6 a% s! {% E  P' v* \1 I  T  r中山野鬼,又瘫了 说:
) n$ O1 L# B! R# ]$ X- n/ }' T影响系列是什么。
$ |1 X1 k6 t+ c% R! uqing 说:! s8 H' j# d' w  }; P
稍等~~
$ e- }( D) x5 G$ G0 g# t2 h7 Nqing 说:+ E7 j/ f! n  r1 q4 R: i
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D11 }3 ~; }& V! C4 k
qing 说:
$ @/ q% E% U7 ]+ W我参与了上面一个论坛的讨论$ l6 M$ u* w/ P, [6 R, K" d' b$ u
qing 说:
" h3 v% S, a) @" \* w, i三维视觉系统的自主控制模式: Q% w8 I7 l: c) a. @% m
中山野鬼,又瘫了 说:
0 k# J$ Z0 m7 V- U8 y5 x( {0 y& B哈哈。这个题目大了点哦。
! s2 X7 x2 I7 |中山野鬼,又瘫了 说:& T0 {4 a$ f" _  Y& X5 h
现在有什么问题。5 H$ v. J( q" k% h9 ]
qing 说:
0 l7 D3 G, o5 l" s9 B; D呵呵,是啊5 R' _* U; p/ b' G, u
qing 说:
% b/ b3 a! F/ h4 J. e( ^8 U5 G$ R& O- R问题在于我们几个讨论的人都没有过机械手开发的经验, x/ Q* m7 m/ F$ _# v, H; M
中山野鬼,又瘫了 说:: T9 Y' n. a4 V/ a: ]0 Y! O7 G% Y
我问过了。你们的目标是什么。; p+ u' g7 d( d% G
中山野鬼,又瘫了 说:
: R9 z  X4 q  U; ~. s. A重点是精度上。/ q$ i, \( \1 l2 L: `+ O
中山野鬼,又瘫了 说:
, `6 l+ V, h$ d! q* \还是多轴连动上。9 \7 M3 s. h: R' @( W7 f5 L
qing 说:0 A  i0 x+ P1 Z5 U& H2 Y* j6 _
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/ a" G' m$ }" M. t1 e中山野鬼,又瘫了 说:5 w0 X: R9 |5 k+ Z* K4 j
还是视觉识别上。
1 p. f  A% l( X6 ?4 j" b6 P& q8 J中山野鬼,又瘫了 说:4 o4 N/ \1 Q% ^
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。- j- ]3 V% U/ K7 L$ L
qing 说:
9 a2 z1 a! U8 ?! o' {8 v1 E稍等,我到论坛上弄张图你看看你明白了
: x/ E# u$ X' W* m中山野鬼,又瘫了 说:
; Z2 A4 N( a7 R7 a关键你们想做什么。8 i2 {: }5 h/ e0 B. [
中山野鬼,又瘫了 说:4 i- \, U( e$ y+ y/ h+ [
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。( X; S7 n1 u2 h+ ?
中山野鬼,又瘫了 说:& i6 q# L' k, `
先把你们要搞什么想清楚。
4 E8 k7 o) s$ |# B$ |( }/ N. H6 P中山野鬼,又瘫了 说:
! N" H3 Y+ Y4 a' f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。; p& }6 h. Y4 _5 G6 I  X* ?- F0 P. a- l
qing 说:
$ q2 ]' f7 A6 C# i3 D我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来" x( F4 _( ]9 v/ i
中山野鬼,又瘫了 说:
& G- S- \% Y! J, b( y分析什么呢?
* ^: n2 d  @/ P2 H/ w' K中山野鬼,又瘫了 说:  v! l1 z8 _, U( k& A' V/ S# @
图发给我看一下。5 e6 S' }8 u5 L& _3 u6 M
qing 说:
* m+ L. ]8 r- a8 A- h野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊 3 q8 ~( E# w2 h" X
qing 说:  H2 {/ ]# l% M9 y# x! u
我这MSN还真不会发图~~~
5 N5 c5 Z# M3 o( _+ Q/ k中山野鬼,又瘫了 说:, r" w5 F. J+ T) Q0 d% @( `
我看过。我不是会员。看不到。
9 Y. v9 o2 r: v中山野鬼,又瘫了 说:
$ h- j: g8 m3 Y% B; T在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。1 I' I4 v0 K  |  f; K
中山野鬼,又瘫了 说:/ [$ {* B# Z/ b/ a) Y2 v2 L
你把JPG的文件给我。( P3 x6 A" Z, a' h8 d: @
qing 说:
/ x, x/ ]* ~- E" z0 E. T好,稍等,我找找9 \  o/ k; D; f  b+ @9 b+ M! a
qing 说:
9 X0 _  E: B& n. U! J6 e: F0 z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
* d" i; |6 G9 z, `qing 发送:
" I9 i4 L$ ]8 C1 W& ]# b " N+ M8 h6 U1 b

" G% ^7 b9 @0 z+ b7 Pqing 说:
) b5 q- m& a5 lOK了
5 K- c0 h4 y, f$ i3 l6 M, jqing 说:
6 n# j2 e  A& Z' r. g. `& B能看到吗?
6 m- f: U8 @7 u3 ~9 }. j, ]  # p7 T1 g1 w7 |, f/ |$ f, r
  传输“Shell00.jpg”完成。
$ X% E! O6 @" _- f    F1 d6 }5 \* f) ^4 v
qing 说:+ n. s# s* {! C5 B1 z1 ]
精确定位用的光传感器及磁性传感器+ z9 S6 m7 a! S
qing 说:) F' |2 T. R& I5 t$ ~+ O; g. C, w
我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊
2 e7 m% V/ l' G2 Z中山野鬼,又瘫了 说:- B7 I/ P3 e% w0 f
你想知道什么。% l, }! P2 E# j* @+ `9 a5 s# F7 L
qing 说:1 Z$ i9 U/ z0 @' V' X
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?
2 R, K" W5 u- B: m中山野鬼,又瘫了 说:
5 Y' c) p1 ?; i* K没有。/ a$ X. F& |: L" ?
qing 说:
) y9 Q& V& X* y3 e+ c; k' u还是靠光感呢~~~
8 j, f" ~8 W- B8 v+ Wqing 说:
6 r) I/ F% B' m& ?+ x" a不知道野鬼兄对此熟不熟啊?$ `) D  `: C( M* r6 x0 ^+ e
中山野鬼,又瘫了 说:
  X1 @% w2 g3 V& F. \6 q& z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。
7 |9 `7 w% x1 Z8 b3 p中山野鬼,又瘫了 说:
8 i( ~( i. }5 m" a: s也就是说防止东西放在不该放的地方。
0 V8 g) A$ [5 G6 ~' [( o" Dqing 说:
& R+ t6 K: g- H4 u, B但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~* C5 R. _6 B' ~& z5 y
中山野鬼,又瘫了 说:
# F; k: e5 C! T' y) Z* Q' h. n这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。
6 F# D. i5 B2 c' ?( N. }中山野鬼,又瘫了 说:
4 c. {' r+ H* i# q& n! {是个不精确的定位方式。
2 X3 o2 K( e! Z3 l" ~7 V; q中山野鬼,又瘫了 说:' z$ P! Y  L7 C/ i, ^) v$ g
好处是,能对非规则物体进行定位。
! T$ C3 q1 u* i5 Mqing 说:4 v: Z8 ~5 @$ i" e2 K4 t! _1 W( q
那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?
6 M& T8 A* E+ G+ O5 c中山野鬼,又瘫了 说:
0 y! ~" n1 M/ d, R; n应该在毫米级。: H/ K9 l4 V" S
中山野鬼,又瘫了 说:
" {. E. `3 r0 T但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。
) _) ]1 |3 l9 F8 Z( V4 Q* z# Gqing 说:0 \) |! x' i: o" R  x" g/ W1 _
光感呢?有用光感定位的机械手吗?
) T: g0 P& y. l中山野鬼,又瘫了 说:
6 j7 P3 G7 T- }- C; r6 \8 D$ v( R实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。
  c  F" c( I7 }. o( B3 j中山野鬼,又瘫了 说:
% A) e. R! v9 h8 q1 Z( V有。
/ ^# X, r+ |3 Z2 |" h# P) q中山野鬼,又瘫了 说:/ I  B: p5 i$ G- {8 x" x
如果是规则物体,则用光感。这样更简单。  q0 G$ _3 K7 Z( e0 J
中山野鬼,又瘫了 说:1 H' m* }( M! c8 k% u
没有必要用设想头。; a0 [7 }9 G1 l7 K+ k2 d
qing 说:4 Q9 k7 s! k; e, m+ t! V
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 ~  Y( e2 q2 ^6 u
qing 说:
0 ~+ j  O# z. J, V7 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,
8 j: _. |/ `: V, g: 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
4 I1 W% f+ Q" J7 F& d对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。4 O  s- {( _$ r4 `: F$ J% x3 n! Z
! q% W5 m. O, f6 W; s# K4 Q
qing 说:) Y# @5 j3 K5 D5 c- D1 f
上面这段话是我们一位网友的观点2 ]8 Z" B) T7 F: X7 }# o- X
中山野鬼,又瘫了 说:! g* H3 [% V% v- E9 \
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) D9 Z) Y, y  p, B" c7 G& o$ e- z对比对结果经PID处理,这个是对的。
" m8 W$ r+ d( _+ M* U8 D) vqing 说:
  U6 M9 f( [( `- m0 ]' n: {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?  y; {2 B0 G* W; b; d8 ^' h
qing 说:
! k6 C2 r5 m2 [( g4 d& m真可以做到??
) \4 F6 h7 _4 k- k中山野鬼,又瘫了 说:
7 i( i- {4 W; ?9 X3 ^' [但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。( \$ D' ]+ q) `% W# c
中山野鬼,又瘫了 说:1 g4 P$ K7 b9 ~2 t. [' R! Q0 _! B9 s
只能是宏观控制。6 [1 J5 R% j3 i1 f3 `
qing 说:
3 v9 i5 }* f. \! r2 ~# N9 P那宏观控制是否能达毫米级呢?
9 X* w. ^/ _9 I/ \! v5 J中山野鬼,又瘫了 说:) U5 r+ a; z# C5 A' J; i( 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。
( v. u% T8 B( v# h4 l) A3 {" ~qing 说:
9 q& b7 ?  ~4 o& S* B若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊
# i# [4 d& Z# m2 E1 Q中山野鬼,又瘫了 说:
6 b! Q+ I5 {8 [6 S% R同时整个反馈如果作为直接驱动电机,则反馈周期太长了。
, @' [# D6 e, L$ A/ |中山野鬼,又瘫了 说:
. Z6 s% p  {/ f- C3 u视觉能做到毫米级的误差。
' U8 h0 Q2 A+ }4 t8 i. E" U中山野鬼,又瘫了 说:. B0 h8 i2 i  U! d$ z8 Q6 @8 F* K
这和设备性能有关。' m9 a# T" q  x$ g* m* p+ d- @) F
qing 说:! O8 N" j2 V1 z) U: r/ J7 q) l
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!# _# u1 i! _% Q8 K2 ~; k* L' R; k# Y$ S
( K; Z0 r3 O; y2 a# S; o5 y
感谢你到专业网站就此专题去给与求证。
- j0 I0 r$ Y- u# A6 T: H谢谢你!
  I; T" M2 O! s# m! T& f5 |4 S3 L! M7 _) b/ B$ s/ S
另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。$ I( Y- U( [0 O
示教盒绝对编码器------664页/ e3 r# v' F# s& f# R* }
三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。
) F6 |, s/ \7 o9 u- I6 |7 w5 n7 S
; n9 W* `  D* l) N( D3 Tsyw   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!
! B. v3 V- u( r3 O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。" f) W3 \5 Y/ d# r1 M
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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