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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!
" Z( q! i6 J' |7 b& f- o9 x9 ]2 h& n$ c
鬼狼网友前两天上传了一本非常好的书--------机电一体化基础,
: d# ~: R- O7 |/ F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。
5 E& C$ F; D. [
7 u; A6 ~1 H1 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,* b( I4 z" M$ X6 p% d4 w
但,图中的机械手在两处定位点处,分别安装了三个摄像头,……
. u0 }% U: \5 \  h- T7 Z& A) ^
/ Y- M6 J, n% R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,$ T+ R$ H8 n- @/ W% x( Z" l' `
来完成定位任务的。$ }2 Y8 z3 ?  l- o! Z0 r; n

% n7 J7 q7 O5 \2 n. H. T+ \哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。( h& s0 Z- q4 \  p( |
$ }0 J2 M) B" `7 {' V
附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。8 p: S1 s! M- h( v$ f1 X% k) ]8 S

: \& h1 q$ g. m9 ]8 [2 b* y' W* c谢谢!
" h- E* M0 E5 H3 W0 x在此也一并谢谢鬼狼友!
, D, D$ V, m4 Y6 d" r; v0 v- B% @1 ?' q' ^
syw   071031---05.58
! a! A+ t0 ~( k0 V
, w" T' _$ r! S6 T, Y# Q% j, o% m
: ~$ H; Q" I3 k. s, u5 ~. V- ~//*****************************************************************, k- V: |* [/ k  @% u

1 o  I" y8 a! i+ u$ [机电一体化基础
' h( k/ }; }* ~% i9 }: k- vhttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=
+ i9 ^' R) O' M; _9 R0 |
- B, `: {, a2 ]7 w+ \1 c.....

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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
( U2 m5 h& Q) X' D9 x1 G( ]5 E# ]& C* D7 Z  e) @: ~  O# o
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9 z) p8 j% n4 W5 l, I* ~

1 p4 i; |6 w/ u9 T. C7 j开门造车大哥~~~$ d3 I7 r1 x( Q3 Y

3 d- H+ G6 W# n7 K# D我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~+ t2 p2 M0 u. E  T/ S

+ X1 ]% A( p2 W  E: x# d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~~~~
( m% h0 _: h% n0 q$ b$ h! Z7 J2 ^. b3 K/ d; b1 p1 z
PS/ W6 b5 X% V2 n  l& S0 f
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4 p, A, [& R& ^4 o
http://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=132: U% b) Y3 n* r1 W0 @
( I+ E6 Z8 H1 y- C
上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~
% n+ j) [7 U3 y( @- H. a  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!
0 t7 E9 Y4 P! ^1 W0 |2 S, u7 P, t6 u5 D( g
我的理解是这样:- K& Q; a- D) Q. Z( R9 d
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,
+ C1 H% u" j% G6 K! f% k" W# W各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。
* i" J# ~) k( c2 E) M: ?6 G- n0 d0 P4 Z8 D2 I: y' J5 r
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,
' `' N/ a$ F7 |( C  ]+ T- T# q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) V; T; R" {6 a8 M
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。, r# b/ U, t$ z; o
1 j9 R" D$ q" 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。
  \) e* O8 n# W+ D* i( u
. P8 L3 J" _; O' W) G. g对否?
( K' |# D6 `0 f! ]* m
, V9 @6 O% Y0 z% j7 K3 `7 C5 M- {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!
+ X! [- X, x+ B  W
1 @6 t* u0 Z) ^1 [  B1 k% {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。
0 v* X. ~+ z1 k8 |/ y3 H. 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1 U( Q0 r0 T# O+ E
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- P0 [: @8 ]( e$ M3 A
纪70年代发明的。  W6 r7 i* H5 m: w

- x  s' M4 `5 a4 O- q0 t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,
) L4 n9 S: Y! X' 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  V+ |" x4 H4 {( o: c0 j( ~5 N
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,……2 q) ]0 t3 l7 ^2 L$ ?" _
; D( o# P. D% u# ~2 B
然后,计算机会重复这套示教动作。+ n' o. s; h* b( p
& s/ f& P+ Y) c- Z2 @
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
* j6 [5 q4 t( R& F- |# k是为了示教用。
' `, d9 W9 H# c0 V9 l  A( f
/ M' O2 v$ 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。
" X3 E" V8 Z1 m# n2 w. _* Q
$ \- v- F+ o; }/ O9 d. u* lsyw  071102---09.26
# ~" O' _) C: M* x: Y5 @
, O. C8 a) \9 s7 X//***************************************************. I' o1 T6 R3 u9 y0 Z

( b+ Y* j( |% n& B9 U6 p! C, l焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册4 G, a" _; G" B  |) E
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”。
4 j$ `$ k/ Z/ \4 C+ r! }$ y2 @他的MSN:zsulucky@hotmail.com
6 ]3 u! `8 |$ ~8 l- u' o; J. HPS5 `+ a$ f, c6 v  g5 y7 r5 x/ _6 c
他30,男! r6 g' s. p) p7 |2 @- k& K
. @: N. t: S) P# D) B: A7 R2 C
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~~~~# [" Q! m, Q9 @

  H/ S7 u6 v4 \- ^8 x* u(前略)
7 a; S' k& k. G+ Rqing 说:
  u  @' @8 ]. ]" a% A* R$ h' U7 a关于机械手的
3 ?: \. `- E" c1 k中山野鬼,又瘫了 说:
' U$ S$ ?8 U' i! e- M4 ]你说。交流而已。请教谈不上。- Y: k6 {# E! T+ F0 v
中山野鬼,又瘫了 说:& f# M$ _1 u, d2 G0 I- H+ n5 S$ o, d
哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。
% D# y  F4 x* Lqing 说:
# Y% S$ a6 B" B- O4 d机械手的定位
: @# E& \8 t5 @& i5 `1 g3 a0 w中山野鬼,又瘫了 说:
! l* M/ j0 _* n呵呵。多轴定位。& v! m! B: W/ Q5 t: I
中山野鬼,又瘫了 说:# ^; O: Z+ n7 b! V  x, n3 ]
你的目标是精度,还是什么。/ e) z9 K+ {# M; Q2 U
qing 说:
0 t( @' J7 l$ `4 x/ l3 |! u/ t机械手的定位有用到影响系列的吗?
$ w% f! e3 O" C! B中山野鬼,又瘫了 说:& Q; v" Q$ g) e- G4 C" a; i
影响系列是什么。
+ R$ T) m" k+ e1 ?" ~* gqing 说:
% `8 L# I7 H- i) x4 j! F稍等~~
  Y- g1 j; k! g! l! \6 [! uqing 说:; C" T, g1 Q/ ^8 C6 H' m5 Y
http://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D1
) U' T8 ]" Y* xqing 说:( I& a3 m6 R; c3 P5 x$ q
我参与了上面一个论坛的讨论
' h  q$ \! N3 T! Wqing 说:
+ `4 |$ Q) p0 V$ \6 l" X三维视觉系统的自主控制模式' v$ D$ X9 U% P7 Y) ?; h
中山野鬼,又瘫了 说:/ G9 {- g5 g% I& J3 H
哈哈。这个题目大了点哦。3 }( n: D4 c- R* P9 C, _6 z) x
中山野鬼,又瘫了 说:, q  s  r0 s9 C2 \2 Z
现在有什么问题。, W% S+ F$ ^  ]
qing 说:
  b. V, G4 S% r& w" I呵呵,是啊
7 j$ H( T3 a, n' [9 v4 _# yqing 说:0 s9 Q' u' H9 O( T. P) M
问题在于我们几个讨论的人都没有过机械手开发的经验; p* D. A% L2 H/ e( X
中山野鬼,又瘫了 说:
. a  n/ w1 J9 O( U$ B/ F' b. ^( J0 O我问过了。你们的目标是什么。
# K. E  c2 y0 ~- C( {, P- m, E中山野鬼,又瘫了 说:, ?+ H* @9 O0 V
重点是精度上。
7 v# F$ o' |- a2 f! d! o: \中山野鬼,又瘫了 说:' P1 s8 Z. o! I
还是多轴连动上。
1 U) i: w" e/ Kqing 说:
1 A. \! ]6 _9 O  w$ M& w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
) G# K% J% n6 y) P2 R2 y中山野鬼,又瘫了 说:
6 F+ v, g7 K1 H! e( ^- p* n+ I" Z( W还是视觉识别上。) `8 X7 C4 {) _5 ]0 `) w6 Y+ ]) B
中山野鬼,又瘫了 说:
' z, V; U5 L6 n8 L3 v' f: E% d7 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。. S2 O; S) K4 }
qing 说:
- o2 \6 }  q! T2 F2 \( i( S& O稍等,我到论坛上弄张图你看看你明白了
2 v! n, F4 }9 O中山野鬼,又瘫了 说:5 z( X, Z# v( e) j! @1 {' _
关键你们想做什么。  B/ a4 k, q: L/ [( W+ o& d
中山野鬼,又瘫了 说:# j3 ^. l) v' M( I. d1 x! f. C% A1 K
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。( b! b0 f) n$ J+ U
中山野鬼,又瘫了 说:5 o+ [9 [% B+ i# Y! l; f) ?
先把你们要搞什么想清楚。
. E7 m3 D, T* r中山野鬼,又瘫了 说:
8 x, t& W- Y1 K- k/ 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。
. S6 R6 Q9 n5 L! }" yqing 说:1 [  y, b" w7 z% m0 s& ^
我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来
6 s, s) V/ S1 c中山野鬼,又瘫了 说:
& X( N8 w$ z  P( l+ |分析什么呢?
* z5 B. i/ F3 q中山野鬼,又瘫了 说:& d+ R; M  ]" V% R8 o2 d: j
图发给我看一下。
  {8 Q9 x3 Y. \  Y' I1 ]qing 说:* b" i6 g7 w1 u- m
野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊
0 B: b* s: P' r2 {/ J; g2 w) D9 Bqing 说:
0 x0 N8 \8 R  Y* Y1 W我这MSN还真不会发图~~~
8 e3 ]. c& H$ o5 O4 ?2 ~2 q中山野鬼,又瘫了 说:* f/ f6 ~* J3 F7 i4 _
我看过。我不是会员。看不到。; K& U5 K2 A2 |+ r+ E( t  {
中山野鬼,又瘫了 说:
$ L) f! }+ N9 d( ]* n% F: ^在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。9 w2 T! w: D% h# m5 B# A- B- R& z
中山野鬼,又瘫了 说:
; r+ H$ H' @8 ?2 Y你把JPG的文件给我。
2 N) J" ^' t% }' R- T. C- Yqing 说:
) C( U3 H1 j% Q* m7 y2 a好,稍等,我找找
5 w8 _4 h. n& c: r' B; oqing 说:
+ J' j2 R* h' F0 }/ @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# M4 W; B7 |2 x' x$ j2 T. k+ ^3 I
qing 发送:( m5 n6 I  t- b7 x1 h& |

3 M1 v( r' E9 n4 y3 r! W( @
4 w( D+ M: @) d9 e, y% j9 c) Kqing 说:
# [( H) l8 }2 r, s0 X, z* {OK了
$ U* J8 U& l7 v+ ^& m/ C6 Kqing 说:
: `- w4 l8 O+ @. J8 [能看到吗?" l  f) t+ C  `9 u0 h
  . ^$ x$ i4 g5 o( c- J' A: _6 L0 C
  传输“Shell00.jpg”完成。
! [; D  W- W8 p8 T  
  _! O, l5 l; F% ^qing 说:( e, v" Z& K# W( [5 J# d
精确定位用的光传感器及磁性传感器
( }/ E& t* V: g6 Mqing 说:
" y8 g: A5 b( {4 G1 t# V; f我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊! O3 S) M) n% ~* s# h' _, l' l6 S
中山野鬼,又瘫了 说:# O, |8 o/ F% m1 S9 ^
你想知道什么。2 ]; j( ]$ e# h/ a& R$ ?
qing 说:1 r: E# K6 [0 h' V8 }
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?6 x& J$ E: J9 p6 t# _2 \$ P
中山野鬼,又瘫了 说:4 w: m) m6 ~6 _5 G; G& w9 J
没有。- z+ G( @3 x  C5 `: M; ~. b
qing 说:
( P# {4 m0 \  f9 X# ]7 p还是靠光感呢~~~
8 X- k' \# L  t7 j6 Y+ o3 Aqing 说:% E- x% }1 R- ~& f1 T* H& c
不知道野鬼兄对此熟不熟啊?) k; R7 r, `0 r
中山野鬼,又瘫了 说:
- Z/ @8 z. J# c" d2 `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。
8 F4 @  z0 Y: @. ^7 L' r' r0 H中山野鬼,又瘫了 说:6 v8 H6 D6 Q! j( ?/ o" i. F- J
也就是说防止东西放在不该放的地方。
5 s6 q; R! M+ [" B& e' }qing 说:4 m& I. v' K7 d4 p
但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~
; x2 Y; p5 B  \. a; G% c中山野鬼,又瘫了 说:, z4 A$ d  p' Q( D
这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。$ a: L  Y) e8 \
中山野鬼,又瘫了 说:
- ~/ W6 e) g. p5 w0 r; P, j% Y是个不精确的定位方式。9 L& ~$ r2 q: a/ L
中山野鬼,又瘫了 说:1 `/ n* N! r+ [$ d- N1 Q* c+ O
好处是,能对非规则物体进行定位。
/ _3 P$ C7 _, A7 f: h- Dqing 说:! x  P1 B& F, H- |' Y8 k
那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?
2 c; G1 a/ E9 @2 @中山野鬼,又瘫了 说:# W6 q  G7 v! K" Z% e. U1 @6 \
应该在毫米级。5 |" v+ w/ `. |
中山野鬼,又瘫了 说:
6 z6 g# C9 t& H. I但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。, p; T6 I' Z- V3 L- y, ?' m
qing 说:. H9 D2 t/ Y1 r  y/ S6 u4 e* [
光感呢?有用光感定位的机械手吗?- U0 p* [) H" w; y
中山野鬼,又瘫了 说:1 ]9 I7 h8 g' r$ n) t8 u7 n* ^2 A
实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。% [: e$ ^  R/ d& ~7 [. M
中山野鬼,又瘫了 说:- M- i/ y8 z" p* c" w
有。4 m+ y( }: D0 z) \
中山野鬼,又瘫了 说:
6 L0 c6 w9 z: b$ j. }) p2 s7 u, ]如果是规则物体,则用光感。这样更简单。7 H: h6 Q- L2 O3 y- G
中山野鬼,又瘫了 说:
' Z" c6 D/ j9 y没有必要用设想头。
8 B: l0 n* L" {. Pqing 说:/ `1 R9 _( S% p  }  r
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~~~  Q+ v# z& K: ^7 f& S
qing 说:
/ H4 u* A. U3 `: \1 T/ b1 S$ @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,3 N' k/ e8 v/ f& E0 B6 r, \, k- {8 i- N
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 e9 W  b9 H/ w' P
对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。
; t2 D" ]0 O6 n3 x) G+ C/ M) e, e1 \4 X
qing 说:
% @! ~6 T5 t* R7 [' X) P# R上面这段话是我们一位网友的观点
5 J4 h0 ^4 e( I7 y( z9 R' b中山野鬼,又瘫了 说:
, ^; H. @+ L+ D) \; ~  F6 N$ 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,2 |8 v" x3 I6 N' a/ {9 `$ W
对比对结果经PID处理,这个是对的。7 K3 F+ P& U4 U
qing 说:
2 n1 U. a8 |6 U8 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?# `. \4 O9 q, h3 ^4 g
qing 说:$ _4 y0 H" T/ P* f: {: ~7 c
真可以做到??' A& r/ V6 h3 V+ t% e" ^2 W6 J
中山野鬼,又瘫了 说:
7 N: ?- |6 l( Y5 v6 B但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。1 ?6 M" h* R9 P$ r. H
中山野鬼,又瘫了 说:: q- t2 x3 ]/ d" x( t6 `3 O0 W
只能是宏观控制。
! h& g9 k7 F) S5 m& Sqing 说:1 u: y( t3 S/ F1 Q, O+ x% s) o
那宏观控制是否能达毫米级呢?! v4 _# c3 n3 U0 w* s( [+ j
中山野鬼,又瘫了 说:- P0 P/ O: ~! K6 ?1 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。
. n8 e! u3 o% f3 R' w. Q7 z2 E. Zqing 说:
; e4 o8 P9 ]" O7 D; C若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊9 B0 o9 \4 J8 K! \
中山野鬼,又瘫了 说:
) y; y( t3 ]6 c! u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 j1 [6 K" z4 J& M; h' E8 f中山野鬼,又瘫了 说:
; h1 c: s' {( u' g视觉能做到毫米级的误差。
5 O# w& h2 W: a/ o3 Y中山野鬼,又瘫了 说:
4 T" [9 c* P, A7 r这和设备性能有关。' F7 b% `, q% X5 u4 r
qing 说:$ a% y+ A% `  N6 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!
* v4 R  C4 J9 n! Y3 p/ b
& M$ F( S! Z/ ], C# h7 V感谢你到专业网站就此专题去给与求证。* o5 ]  s. ]6 M& b# h- t9 q
谢谢你!
( m. E8 T: N/ x+ F1 N: p: O' Z, l6 i  B5 m
另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。
. ?' q0 y3 v. F8 P4 D0 ^示教盒绝对编码器------664页. Z0 F: Y. i, K  u4 H: V
三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。
3 E2 o1 |2 L* f4 \
6 ^4 `! n- v4 g6 hsyw   071102---20.18
发表于 2007-11-3 11:49:32 | 显示全部楼层
大家好!
! g2 C# c" ^& m3 g+ G# D5 ?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。
3 `; x; r; n9 Y' s" ^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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