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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!5 N0 _& \3 G& d7 W% m. N
! R! n+ C' I7 D3 z' @  i8 A) 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,/ d8 I0 g  z  l9 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。+ _  L. X4 E& A, @- o6 l7 l
8 W& m' @+ E. Y( B& D, H9 x
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,5 r9 C% b6 k- \  D
但,图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头,……
% ?: ~3 Z. f/ l) o$ J' I  e9 R' ]/ m0 z  y1 \: O- T
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,, z* o* |& n5 n
来完成定位任务的。& [) t% Z7 B# D- h9 N8 |8 l
7 q6 I: s. ~8 h1 }( S  n
哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。
  c4 a* |, u( d/ i" E. Q8 e/ k% z! t) V6 c! y* g
附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。
. k% t1 b. r8 a4 Z1 W
1 S$ N! p; B) b' \/ \谢谢!
# A' w. `" N6 G' q/ d. ~在此也一并谢谢鬼狼友!; g" T! [3 K  A
- a3 L2 p2 G  y8 A3 R' [  ?
syw   071031---05.58
8 u: Q/ N, @5 F, X- P9 Y4 l, z* O. A# e" O' t5 r( L3 M

, }; e; l' G7 r7 I4 @& {//*****************************************************************
$ P. N( {. T6 y4 q
- A! S7 F0 m( X0 G, I- M* K机电一体化基础. o7 D& Q( u8 g: t
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=
3 T9 S7 \+ W8 ?: R9 t/ D8 Z
7 z7 m) z9 l3 w7 L.....

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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 " a: b0 L! U& \0 e. ^; A. m6 T
3 N, |, M4 S' [% j2 T1 m1 I
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$ k7 y2 A' T) p3 r

- M/ m1 K& j7 q3 q开门造车大哥~~~4 A; v5 i  y1 J
2 ?# M( b* O1 y- X
我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~
: V2 c$ h3 N6 ?1 r& I$ P( T* a4 n/ H, B% l
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~~~~) f, v2 L6 K8 ]
" J& m& o6 A* R; h
PS
' S4 f; d( m+ h' I  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。
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5 r; j( b/ t" i4 M+ H2 Q
http://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=132
( S" h( z) Y" |- w3 X1 K9 B0 R" D2 x' a! F
上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~
$ v; |. ]6 c: b3 N, S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!) m" ^# ~. I$ V+ v) k" [; l- m
& x  _& p0 q; b1 }
我的理解是这样:1 A# b" M3 ?) I2 T
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,+ N, _" R8 v+ x& i* B8 C
各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。
+ |4 X8 J: e& G) F
" }6 {& P" X5 \- d! P! f& 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,
# C4 q$ @( @8 D4 Q4 N& O1 k, j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" E# j6 @" {+ h* z对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
# F3 V5 c0 U7 ^# u( ?0 k& A  _- @0 _
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。
2 a6 X; c( a6 l: Y8 m
7 }& |0 Y% z# Q/ [/ I& l3 ?对否?
4 }; `9 F5 ~# z- i. e+ E* F2 v0 G) A1 u# H& S! O+ ]# w
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!9 u4 q0 a9 F+ ~+ c0 c- Z

5 z9 D4 s/ Z+ X+ t1 E$ ~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。
2 ~7 y  b/ b$ b3 x. N/ U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
2 t& K3 t/ Z+ |+ ^4 h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
+ b  G  X& C+ F纪70年代发明的。
. N' G  k% l1 x4 Z  b+ O$ b
- y* X( s* I' p$ Q% e/ h! G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,0 R: c7 l+ }+ W  n& N
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
8 j: @! q, {0 T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,……( I( {; [/ W: m3 x$ b2 O0 Y7 C4 F
- q9 {8 J% ~4 K4 R0 W: V
然后,计算机会重复这套示教动作。; ?5 i. g2 A6 k" J
/ K/ y) |" G8 }6 a6 B) b
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! n- k2 Z6 r) D0 J( n
是为了示教用。; \! G6 l* t. M8 \- C) X
% V9 W+ E9 s" E3 q
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。8 E' v. [8 T6 z1 A
3 H  m( ~; b$ T
syw  071102---09.26
1 v, }% u- |8 h: F; ^% o) _$ V
//***************************************************
; J6 X- V2 p9 v0 j7 B) F) }& x
6 S& u5 I7 r) q& R7 v" z1 L焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册' Y4 u/ H+ j. H% W! R
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”。
7 N. ~% F) a. ], u) K, B& v他的MSN:zsulucky@hotmail.com
9 x5 H5 f8 e1 ~" yPS( ^4 j3 Q: }0 X# h6 G0 @: ~: @3 U
他30,男
! \& S& g( Z6 N- n+ `1 a
$ ~8 }) f0 V# D- ~# H1 t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~~~~
  ], m7 }6 O2 z& N# N- S4 E5 u  `/ _: I8 L* Y) G9 E9 ^
(前略)
9 F7 |5 }  @% `, p+ Mqing 说:
; ?& a4 w9 W- H# @3 ~5 z关于机械手的1 O$ _: P3 h2 p, E( V$ F! ^
中山野鬼,又瘫了 说:
7 A6 m# z0 q; n* ]' K4 j) Q你说。交流而已。请教谈不上。
' W) r# K, Q- _$ C6 ?中山野鬼,又瘫了 说:6 _% ~! ?, V: v4 O
哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。
+ Z3 j* N: G3 V( kqing 说:8 |. |7 V/ m+ ^* I  ]
机械手的定位
" L9 n$ g" q  o$ x中山野鬼,又瘫了 说:% J. S0 i! ]0 G( \6 o
呵呵。多轴定位。
+ r5 O# b5 Y, C5 A7 w+ m中山野鬼,又瘫了 说:, F9 z- \" t6 L+ d
你的目标是精度,还是什么。
. }" z# E4 ?! C2 y) C" L5 k& Hqing 说:8 i3 T% V8 X6 f  k6 M. S) O5 F
机械手的定位有用到影响系列的吗?5 m( [- v  m) t8 b( D
中山野鬼,又瘫了 说:+ _: B% Y; m- Y6 H- m
影响系列是什么。! _5 o4 ]$ V& c7 d" h- E7 H; \8 M
qing 说:: A7 h% [- u6 V$ k) d: V
稍等~~7 ]! d) `# l1 v* K" V/ `% X
qing 说:
2 O# [- T/ I  `4 ahttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D1
0 U) z2 p4 p& i' m( `* fqing 说:, x6 U+ H( d0 C2 m5 S
我参与了上面一个论坛的讨论
- _; {# P9 t" X8 k6 F9 Gqing 说:
8 n; s; H  }& `7 C三维视觉系统的自主控制模式& ~4 ?, s0 X3 J; U% \, {- E2 K. o
中山野鬼,又瘫了 说:
2 @4 r4 D0 t8 S: p9 N* D; o哈哈。这个题目大了点哦。
) f' T. C- H* a6 n. L中山野鬼,又瘫了 说:
) E6 y' s) n+ [7 b" b& i9 S现在有什么问题。
0 e& ~6 v5 S2 i2 t/ Rqing 说:
1 W% j4 d4 s& f; y0 L; z" W呵呵,是啊
+ y3 c2 D- ]7 l# Mqing 说:
9 V1 V! L; w6 w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+ `9 k1 u; v; {; f/ p
中山野鬼,又瘫了 说:
* n, d8 ?) Z# G" J9 z1 r$ X我问过了。你们的目标是什么。2 ^8 d6 w+ m* P  }+ o
中山野鬼,又瘫了 说:( G$ R0 n3 f/ b! T* Q6 n
重点是精度上。
) C# m0 h' [' {$ A5 L中山野鬼,又瘫了 说:0 _% ^( b' S# Q+ D/ R9 t& I% x
还是多轴连动上。
/ w2 e6 G* ~$ C8 {qing 说:2 g! W4 P) W6 |
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6 _: ?2 c( r0 C: i6 q5 e
中山野鬼,又瘫了 说:
6 i! q. ^" J  T, b- U" C. i' D: y还是视觉识别上。
0 Q$ ]$ V) e3 w3 _. @  @中山野鬼,又瘫了 说:
8 @8 S0 L1 H! F2 R- o1 k, Y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。
& C& ]+ P% T& w, r( q/ I# `qing 说:
. v# `' ]* ?' ?( y/ r* H稍等,我到论坛上弄张图你看看你明白了
) G. p* L, M" V( O- P( P中山野鬼,又瘫了 说:
7 z" t& r& t! s. ^7 A关键你们想做什么。7 R; P& }7 c5 D) d& u8 J
中山野鬼,又瘫了 说:7 W4 n( e. K7 k1 ?! A4 A2 e% ~/ L% `4 W
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。& Q. ~1 j6 u% ?6 X: ?  p
中山野鬼,又瘫了 说:# D# }- l/ g* F+ }
先把你们要搞什么想清楚。# {$ X4 ?! ~/ `8 l, X
中山野鬼,又瘫了 说:4 a8 W7 k4 _! S" o: H: N) b
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。
, k! U# X, E! b: ?6 G* Bqing 说:: u+ R) _% e& c4 m
我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来
; j; {2 |; I7 G8 z. a2 h9 ]( w6 D中山野鬼,又瘫了 说:! a$ x% N, H8 @8 y
分析什么呢?) W- I! M9 E5 v- y, ^! ~+ K& |% y
中山野鬼,又瘫了 说:
5 }  X. Y) O( s5 K6 x4 b图发给我看一下。
0 k5 l# z% b2 [# u" F( I* R8 Z' P: Rqing 说:6 n: i- x& J' T8 g( t" ?
野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊
0 w$ Y, B9 E+ o" Fqing 说:0 D, ]0 V; e, P6 d
我这MSN还真不会发图~~~2 c6 u6 I" g/ x
中山野鬼,又瘫了 说:8 e% H$ e! M5 _5 B: R/ n8 a
我看过。我不是会员。看不到。
2 C. k/ h5 j: R; S; e中山野鬼,又瘫了 说:0 B: u# p2 D8 R  E# C5 p. L
在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。! B7 B) r: y9 g) {1 \) L
中山野鬼,又瘫了 说:8 Q+ N3 v9 R/ |  _1 F. F
你把JPG的文件给我。
% A; O7 ~, |) W: L* R6 Y4 H3 cqing 说:6 s+ m$ `* B. f& w! V* ^
好,稍等,我找找, b: U$ j) N# B% X. T8 Y& W( L$ `+ ~
qing 说:
: v6 `% r1 X! A$ K! [+ i1 ?# ~8 f- 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2 H+ O  T9 R8 G; s- x
qing 发送:3 F" r: C+ G. u, J5 X

4 i3 H6 r! H0 u6 d: U( D( Z; [
+ n$ q; Y1 R7 Rqing 说:) F+ ?5 I4 p3 g4 h; ]
OK了
8 l2 o8 }. ?( |& m- _qing 说:
; k8 G. w# _/ H% s" g" W能看到吗?
: S. M4 Z, z, m* z2 ^+ e  6 y+ f# I9 {$ o3 i( [4 e
  传输“Shell00.jpg”完成。
) a6 ]3 b0 U- u. P: X+ g2 v3 U5 P* {  2 K* L" s& B- B' u: R  U7 I
qing 说:
4 z8 X! T7 N( @2 e5 w+ ^精确定位用的光传感器及磁性传感器+ r, m# c% |4 l
qing 说:( P4 m" t+ |2 [
我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊! f0 |* c! D: r0 N4 l3 h
中山野鬼,又瘫了 说:
) B/ X9 _+ k2 T  b  @5 e& w& S4 G6 A你想知道什么。  @' m. z* `& h
qing 说:5 o$ [/ t" M" Y  p
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?, j" u, }4 q3 s3 u3 M8 I' o
中山野鬼,又瘫了 说:
5 ]0 e' Q$ X1 B没有。$ b; S& A: T3 ~: i! ]+ S) D
qing 说:# ]; j. l& U: k; t. X
还是靠光感呢~~~
' Y  K! c- p( N  Wqing 说:, m$ F' t3 s' A1 H9 n
不知道野鬼兄对此熟不熟啊?! g# R2 W: y" I; y
中山野鬼,又瘫了 说:) A. v; j3 K# e. _5 d( D% n8 K5 S
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。
# m2 G" C+ @. k: c, w中山野鬼,又瘫了 说:
/ }. h% @2 E* |- K: \) I, E也就是说防止东西放在不该放的地方。
; I' L8 o; C1 @! v  l8 w/ gqing 说:9 b5 G: w+ x' R2 ]
但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~/ R; G  W2 ?& C% @4 d
中山野鬼,又瘫了 说:
8 M  w! x6 ]! u' e* l5 E6 E' H这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。* v, [! x( f# h6 t' V5 q
中山野鬼,又瘫了 说:
( e2 E# w" O/ {9 J  ?是个不精确的定位方式。5 f! A3 x  N# R4 m8 C
中山野鬼,又瘫了 说:; E; k4 b- s* A0 D0 a
好处是,能对非规则物体进行定位。
3 B/ ~! R! J1 A% Q0 fqing 说:2 x! I# S( x9 l+ w" \- H1 }5 k% L
那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?- e" k  q  P/ b; y2 |& w  T: b0 o& Y
中山野鬼,又瘫了 说:5 F+ u( [: u7 J! \
应该在毫米级。7 o) L" @6 x$ ?; e4 Z& C- E: K
中山野鬼,又瘫了 说:, @! M- D+ j/ Q$ b0 B+ Y; u
但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。$ M  t# M2 g! B+ x/ S2 X2 m
qing 说:& G: w4 _7 b' ^) j" K
光感呢?有用光感定位的机械手吗?, e5 l' F: S8 Q8 [- a
中山野鬼,又瘫了 说:
' D: K6 X, k0 i+ v" n6 _" |实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。1 ?$ g( C0 n$ y6 j
中山野鬼,又瘫了 说:
7 R6 S) M. J7 n3 v# J0 O有。) u$ A, M$ T& j, U- f; u3 E* t/ \6 W$ i
中山野鬼,又瘫了 说:! Z5 s0 j$ t4 ?% y& d% `) ?3 u
如果是规则物体,则用光感。这样更简单。+ [$ Y; y2 [. M6 |! |7 H6 r
中山野鬼,又瘫了 说:
# Q) ~( j4 ~6 ?1 @# P没有必要用设想头。* T% C/ o' O( C; V9 q2 w8 G
qing 说:
. `& B3 h( n: B$ C6 t) a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~~~
& b2 y' ]8 f9 }, E  l2 U( ^! Vqing 说:
$ s; ]# u1 A, ]8 {( U. K: k$ i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,
! V$ `8 D7 Q6 X0 F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
7 g- n2 I4 t# A8 N1 z# B对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。% D7 ~3 s+ U& f. Z5 Y5 x
! C' H) l+ I% H- r8 N! b, T# K
qing 说:6 R, [$ [- }9 N8 r. }' A5 F3 _
上面这段话是我们一位网友的观点
9 j+ ?0 p! m. y: P2 ]( f; v中山野鬼,又瘫了 说:; b! b7 a% ]  I
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 ?4 b$ f6 ?6 v" n对比对结果经PID处理,这个是对的。
' Z% c1 a) M: j7 ^" v$ z3 D, ~qing 说:% s2 b( ?& b' {% |1 E7 r
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?
: j1 D9 e7 |* T1 K$ K/ N7 ~* Zqing 说:- E6 M7 W: g7 k8 }8 r0 x
真可以做到??
4 h- k7 U  e3 B中山野鬼,又瘫了 说:* L, h6 v' _0 D" ~: f3 P- e
但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。
3 S3 `0 m* V9 O4 h1 Z- u; Q中山野鬼,又瘫了 说:! b* F( R% |# c- f8 ]: Q
只能是宏观控制。
+ K( H) J) H7 P8 B) a. hqing 说:1 J1 Q1 t0 v2 Q% |
那宏观控制是否能达毫米级呢?0 I* G0 T* K  I
中山野鬼,又瘫了 说:! o) ~" P' @6 ?/ ]% K" z- ?
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。4 L' ]  s9 X8 I5 x# Z
qing 说:
* O" k7 }/ i  [& K6 K: R若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊
5 ?! S- X5 U. O7 ^4 G6 f& d* ~中山野鬼,又瘫了 说:
7 c$ y$ }) ?2 e同时整个反馈如果作为直接驱动电机,则反馈周期太长了。
. S, f/ x- C5 @; f  P/ W" e. h中山野鬼,又瘫了 说:; X; f& ^* ?% {9 z( j+ |% y
视觉能做到毫米级的误差。+ r/ h0 q2 ]  n, J
中山野鬼,又瘫了 说:0 m" G- A  ~  P- u$ ]* c
这和设备性能有关。; B+ X6 p. X- s
qing 说:8 H( J9 h& D; S& h: g0 J1 g
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!
) d% s; Z; i( P& r# J/ ~/ G7 Y- B4 D" g' M
感谢你到专业网站就此专题去给与求证。4 P  W5 B, [6 v! S+ F& N+ p1 k
谢谢你!( v  E* g3 c; D8 x; J# N
. L, a( Y# ^+ K5 w4 j
另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。
5 c, C0 E! F/ Z$ E2 l* t3 ?8 h示教盒绝对编码器------664页9 M! g9 o6 O; N6 S! u
三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。
! P5 `0 O1 W; a8 O1 w( A0 V8 ?& c# P8 e
syw   071102---20.18
发表于 2007-11-3 11:49:32 | 显示全部楼层
大家好!
; t+ |, h6 |1 \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。* X$ O+ B  ~5 n6 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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