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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!& H- C' R3 ?0 G5 O5 M0 J

; v4 I+ @; ?! Y* F0 z, P; i鬼狼网友前两天上传了一本非常好的书--------机电一体化基础,8 ~, [& p: [/ }4 Q0 Q: N
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& u; p. K6 t" O+ L
+ {6 J) b  W, Z+ r, 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,8 [0 f3 V/ d9 [7 p% ^0 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,……
  I- w# C) b) |* j) f7 k7 V) D, ], e; E$ o; V3 ~( u: C* \# D/ |
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," ^1 b8 h" t2 ~* r! [* ]; G
来完成定位任务的。0 s6 K2 z: \& L% r- s; v
& G, N4 F( r- m  r7 R9 l! m
哪位熟悉机械手的网友帮证实一下。
3 f+ _* l# ?" N, v& A% L/ a2 C5 q0 ~$ F4 W
附件中的图,在那本书总目录的第六页下方。- G$ [9 M4 W- \1 e/ a7 P2 j

( g" c+ T9 Z, N4 b谢谢!; [. d5 l0 E3 B! x3 I4 l
在此也一并谢谢鬼狼友!: I. o! ~: @5 j* H' W

* G( K* x  N+ Zsyw   071031---05.58
' u8 `2 |  D8 R9 m
( w- A4 U+ O) j) M1 X! w$ r% ^/ n* b7 n) _9 o0 |0 u4 F
//*****************************************************************
5 e# b9 _" Q# `3 N' y- G
) m, o5 r& p/ J( Z机电一体化基础
2 c: \, o+ }$ ghttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57155&highlight=6 X9 i8 I0 V0 R* Q4 }4 D+ p7 `
3 _+ D* I2 @" N. }5 I
.....

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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 3 g/ h- c0 w( L+ b1 ]2 B7 ~
9 |2 Z) j% v% i. Q6 T: X  n
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7 K8 x+ H8 g. _/ V/ c
9 {5 i4 m+ t1 F8 {" r+ r
开门造车大哥~~~9 w) ~+ f/ l% M/ B7 u7 \
; S  P) k* Z% o, m
我觉得那并不是摄像头吧?应该是光传感器吧~~~~
" q# P- s0 ?* {0 t% x, {+ {  t# |$ E: a8 `$ J. G' Y3 D$ I2 W
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~~~~( H2 d- v  W1 i' {
; E. \* l8 S% @% c& Z- F
PS; v( j! |8 f0 S1 u: b6 x0 _3 M' R' 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 o, j! _$ o7 a; y; @http://www.robotdiy.com/article.php?op=Print&sid=1329 ]  C0 Q* P/ x& `& p

! y4 a1 a" S, x: h! [5 F上面是机器人的,看看是否有启发呢~~~~~1 }/ v# L# ^0 K3 B
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!
7 J. \* H6 [0 a& c% q0 w* }) z
# k$ B5 x$ o# j0 p, c我的理解是这样:
' [" y' O+ P2 z; Z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," w" h2 ]/ H5 y$ K0 C
各自存有一份标准定位时的“标准状态图像”。
! P3 ]8 {( p! n* h" M. M* U- U/ d) i1 [
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,0 c/ z! h. [5 q& J; U$ U* z
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* R* g' z6 o# j; K对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。( @7 n) P' \8 M/ o( m# ~$ h
3 q* D% F% {8 @$ h, M& w
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。$ y8 Z% a& c4 ^9 S$ W& K# C2 F

0 S- M, m& f. k" N对否?
, X8 R; T9 @* Z, `! I' t1 q5 @" {- G/ Z. ?
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 }9 `2 D6 `. t+ D" w# r

( K! r/ P! ?) t; v1 Y  G( T  e* t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。
8 k; ^7 ~/ P+ b: ]7 |' I0 i0 y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  N+ K$ w% d8 K6 j; x
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1 T, d/ ^9 n7 |1 P
纪70年代发明的。4 m% G! \3 B8 q+ \2 Y4 k2 Q0 n* ^

( Y6 e' Q) R9 }) ^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,$ l, n4 o3 \  o( h5 R
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0 M8 L) y, J6 J0 n9 r9 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,……
/ [& j1 V7 E! {# H
* `' ~; E, b3 [- V然后,计算机会重复这套示教动作。
4 T  N  B1 x' q0 c$ g* \, e+ b  {7 ~! z
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* `( Y* `* |  G. @4 o, n2 a1 i
是为了示教用。: m) t) b0 X2 f
' _" \8 V: j% b3 T
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 c$ o6 t. w7 \( x7 p: U  V- u5 ]+ S' U$ C. _# |
syw  071102---09.26
+ w6 I: R+ d( K; o; F5 g2 y! J$ f( Z: [
//***************************************************
; k0 ?6 _) F% H0 f- A2 g  x
9 c0 f. J- c0 B) e4 s焊接结构设计、制造与焊接生产自动化新技术实用手册7 W9 M) e7 i/ m9 W9 A, B
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”。
" P+ U) |. R7 J! y4 |% V. N3 c他的MSN:zsulucky@hotmail.com
2 h6 @. v* H! m. J: D" D8 d; l1 rPS
. u& {5 J0 x& R" m* R3 N他30,男9 q  H% C  G) G3 I7 I( a
3 I* G! E. U, V  q
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~~~~, F3 S% r2 F( O. r

4 P  E2 t6 z' q& X. m(前略)7 ~: P( t" ^) m$ G* w  B
qing 说:
: H, b9 ~0 s& N/ @; g关于机械手的
) d' }1 u. s7 Q7 A5 L- D( z0 }中山野鬼,又瘫了 说:' J, A0 v: J  r0 D+ Q
你说。交流而已。请教谈不上。- W. o9 O! ?8 p$ p  V' R
中山野鬼,又瘫了 说:0 V5 r7 O, J! R6 ], T4 p6 m
哦。什么问题。这块我不是很熟悉,但可以交流一下。
: K, j2 r+ J# D5 G. ~qing 说:
7 Q/ u& f0 f2 [  H; k2 w机械手的定位5 I1 p6 j. T  u& R
中山野鬼,又瘫了 说:# J( u6 K  G- ?2 Q$ n. h, m: M
呵呵。多轴定位。
8 V. ?6 |4 V  v4 v" `0 R中山野鬼,又瘫了 说:* w* S2 }3 [1 d4 ?# P% U
你的目标是精度,还是什么。" |% ]7 O) v* Q
qing 说:
7 D9 [2 ]5 t$ M8 ~  b. [机械手的定位有用到影响系列的吗?
/ ~6 x8 e! `# U4 h6 B8 E0 z中山野鬼,又瘫了 说:& i0 h( l. |2 \( g- e2 y! s
影响系列是什么。( w9 s* T/ o; u+ Q" ^
qing 说:9 p6 l$ z9 z% W6 ?# L7 B
稍等~~
  a" X$ ^. v- Z; |4 fqing 说:
, ~5 h; ~: Q  s, L' G- @/ Mhttp://bbs.cmiw.cn/viewthread.php?tid=57487&extra=page%3D15 r  V7 _; N; U
qing 说:5 P. J8 o# U3 ?" C7 b4 r7 K6 Y
我参与了上面一个论坛的讨论
/ P4 x7 e4 S+ i- E6 F1 E& Zqing 说:
; X9 {- j( \/ o# E2 U; B# v三维视觉系统的自主控制模式
- B( ^% S$ R4 s2 L' d4 n3 r* K, r中山野鬼,又瘫了 说:" w% U6 y- D& r6 o6 t3 P' @  h
哈哈。这个题目大了点哦。
  I. X+ B5 Q! A- o  I3 x中山野鬼,又瘫了 说:
& s( T3 W' W0 i' C现在有什么问题。
8 k$ ]& {8 `" f3 o8 Gqing 说:
" }: l2 k8 F$ X8 g$ D呵呵,是啊
+ H+ w8 a! X5 K% z/ @8 W; Lqing 说:3 B( s5 a2 ^7 [! h- Q1 G' n
问题在于我们几个讨论的人都没有过机械手开发的经验/ \! c, k2 r) C9 h, A* {% c, U
中山野鬼,又瘫了 说:
9 Q) b5 U  Q2 @9 e! ^; c' Y9 n我问过了。你们的目标是什么。
- t8 l3 S7 j2 |) m# e. N0 [# Y中山野鬼,又瘫了 说:
( A: U8 {9 n- ]$ k, H4 t重点是精度上。4 ~. Y% f( L9 J# s9 U6 x
中山野鬼,又瘫了 说:) _  |9 W% [6 }. v# B3 n
还是多轴连动上。& [+ ^5 c2 b0 o9 e# K
qing 说:  {. o6 ?* F: o5 R
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, c' H; c! ?3 i' R' @4 Z
中山野鬼,又瘫了 说:
3 s0 ~2 O: `/ A7 T还是视觉识别上。
! |8 W' H2 I, Q3 T' D中山野鬼,又瘫了 说:" N- h! ~3 |6 R2 B
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 Y9 ?( t1 G  n8 Q: i. u
qing 说:' ?* f; N$ {# j0 l5 o
稍等,我到论坛上弄张图你看看你明白了1 R0 M5 g& @& l6 r: k
中山野鬼,又瘫了 说:
) k1 J! L' G* E关键你们想做什么。
+ N- c5 q5 `: U6 j9 r- P中山野鬼,又瘫了 说:, f# k1 s5 q% p+ i
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。7 n/ m0 e/ E+ b, ?
中山野鬼,又瘫了 说:
% ^# {9 j* W0 }/ w' j5 H先把你们要搞什么想清楚。
; h% V- e8 {2 X( h' M! J) z4 T3 e- I( U中山野鬼,又瘫了 说:- a5 [4 \; r/ @4 B2 Z" v+ Q
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。
: T; l- f6 {+ k, sqing 说:+ r* c8 i& r& k/ F2 B3 G# ^& M
我们是从一张图的系列上想分析出一些东西来" D* B) W& i: ]: g
中山野鬼,又瘫了 说:) \6 o* C* k$ p3 @$ M
分析什么呢?3 b8 Y/ {! K6 ^6 \2 s2 l" N
中山野鬼,又瘫了 说:
" `- c0 E6 U% \' k图发给我看一下。+ F4 [% O, M. [$ X5 L" y9 n5 ~
qing 说:
$ k+ G! u: v5 z  r$ F) h) m. S野鬼兄是不是可以去我刚给你发的网址上去看看啊 % }% A  b1 N1 D0 P+ K. ?
qing 说:1 p, L' N  n, k# B9 C
我这MSN还真不会发图~~~7 A1 v' S" w6 F: z$ Y& N" R* l
中山野鬼,又瘫了 说:* Y$ j3 F* N4 ?  ?& S0 u" f
我看过。我不是会员。看不到。
& }0 {3 [: K2 W2 G. Q' h中山野鬼,又瘫了 说:  t# @% t0 `) N4 j
在的对话框上面。左起第二个按纽,是发文件的。
! E# o) l3 b& x  H1 f中山野鬼,又瘫了 说:
3 k9 k% I# g1 Q( r' g你把JPG的文件给我。" L1 w1 Z6 g2 L& d2 C" v. g
qing 说:
1 n* z% u4 u$ R好,稍等,我找找, j3 }6 X' c5 ?# R
qing 说:
. _  u( T; M1 v/ a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4 z+ D% d, I. R: u- S) b8 _
qing 发送:- f8 q! }- W# X) r; [5 j
: Y' J$ m! Y1 m8 @

% f6 v  }- v: G2 V( B* _qing 说:
% {( h% p+ Z$ D% K' zOK了; v- V1 X- Y1 i9 x7 t
qing 说:5 l5 q5 v7 h" h
能看到吗?
( _1 r& q, F$ }! u2 L2 r' j  $ w5 m+ Z- z2 D# Z
  传输“Shell00.jpg”完成。6 m1 b* {* ~' {
  
9 I2 J0 D0 i) xqing 说:
& z; ?1 g  Q) i. h& M" S1 _: _精确定位用的光传感器及磁性传感器
. h$ K8 ?% P# V1 m% n% Vqing 说:
8 K. s) W# T) N我个人觉得手臂之间定位应该靠光感才对啊
" u3 m, g5 B( z4 ?  O2 Y中山野鬼,又瘫了 说:
; a! d5 M% B& s! z7 V你想知道什么。
. Z2 K1 q' Q9 Q& Y6 i  L3 ], q# ^qing 说:# a7 B: }$ W! b4 n! E# z; u
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?
' k9 y7 s1 o% |/ ~中山野鬼,又瘫了 说:
) G4 ]( @+ j# w# x7 q- G没有。) S8 V/ E% u7 D8 o. ~, t
qing 说:  ?" P: \; x/ ]/ U2 C/ }
还是靠光感呢~~~
) B4 H. e, F8 f3 H3 pqing 说:/ I2 k! x; o$ j9 Z( `4 {5 }
不知道野鬼兄对此熟不熟啊?& i6 z  t% Q5 E% C& `
中山野鬼,又瘫了 说:
' a- a7 _9 u6 h$ O- F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。4 d1 {7 U" L) o6 d( W
中山野鬼,又瘫了 说:
7 [) I1 K# ?) Q0 L- a也就是说防止东西放在不该放的地方。
5 B4 m! s6 E+ m. w" }$ Iqing 说:
. V) ]' H. Q: }9 T# y# c但我觉得光感也可以做到这一点啊~~~
' K+ }2 D4 u. a中山野鬼,又瘫了 说:
+ H# R1 ]  a4 T这个类似那设想头检测可乐瓶装水的位置一样。
( r3 D6 _' O' o' v" O中山野鬼,又瘫了 说:$ G1 [% j3 u9 b! k/ {; c
是个不精确的定位方式。$ _" U5 q) @4 A3 }2 ~
中山野鬼,又瘫了 说:
/ _' E4 d7 n2 i$ q/ r好处是,能对非规则物体进行定位。  N' Q" n, z; F2 ?+ k& h! [
qing 说:
1 n3 f1 Y& b$ {' o/ E那靠射像头定位的方式能精确到多少呢?9 N2 Q/ u6 Z0 o: _% ^1 U/ C
中山野鬼,又瘫了 说:
7 O. y7 m( H2 f2 J6 m: o* ?应该在毫米级。/ m  A8 X  W4 Y# l# L; i
中山野鬼,又瘫了 说:
. e$ k' t6 g4 o# u1 A7 T但这个对控制机械手而言,只是个开环反馈。7 }- ~# W. W+ b  C( ~* ~0 k1 ?8 b
qing 说:
' x2 I9 S  K4 Q- X. ]光感呢?有用光感定位的机械手吗?
4 v  a& e7 f, o; r1 r& \0 }中山野鬼,又瘫了 说:
5 s+ v" e6 O  J9 V( P3 w实际机械手的运动控制中的闭环反馈是不参与的。1 S7 K& N+ G8 @: K3 ^! v
中山野鬼,又瘫了 说:
- s6 L$ K# y( R有。
. X: Z, c8 j  f+ d5 D中山野鬼,又瘫了 说:
1 S: D2 A2 D8 @( D; f, |) u如果是规则物体,则用光感。这样更简单。+ A3 U  ~; b' N% w  ~6 I
中山野鬼,又瘫了 说:
/ |+ L6 I% [, G, g$ @( n! I; |没有必要用设想头。4 o% x, o: j# s. y# M2 S
qing 说:$ `* {; z! Q  m" D" o
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~~~
) |% h: \  n5 t( Hqing 说:9 a, ?) C+ S  F8 w2 d# 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,
  b6 U4 W& l2 y- [% ?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
6 h5 t9 o# U" x7 g! D对机械手的运行轨迹和定位数值进行控制的目的。$ E1 `! w7 j9 _& Q' H0 |

8 R  r* Y3 h/ \! P9 @qing 说:
" ]6 A% Z) [. \2 M/ z5 D3 `9 J' G上面这段话是我们一位网友的观点8 m' ?! Q: X$ D& y
中山野鬼,又瘫了 说:
9 F' P" \6 A% _2 F0 b2 {1 ]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& C% \1 _& S3 ~5 @
对比对结果经PID处理,这个是对的。: D+ M, a' l6 Y) S
qing 说:
* [: T/ |+ u; s4 A) d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?- J4 U5 B8 _  q+ s$ ^* \
qing 说:
7 m* O6 ?6 K% b# {; B. `真可以做到??) U1 Q5 }+ F2 a' O" ], ?* y
中山野鬼,又瘫了 说:3 Z; n$ }4 u; t7 u8 g  z& U2 c5 H1 |
但是,这个数据并不能直接控制机械手。即便是司服电机。
) X8 L9 r! p) F7 u) {7 c! W; ]2 x中山野鬼,又瘫了 说:* _. R) T" z: W: ^
只能是宏观控制。
: x; A5 X& p3 x1 @qing 说:. g: Q3 K# h$ I/ U- X
那宏观控制是否能达毫米级呢?
7 C" D# f! x* j( L! P中山野鬼,又瘫了 说:
8 X0 X( `9 k: M  E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。
8 i6 D( f7 X) a: B5 o# zqing 说:
% B! H. t3 J% z7 `4 }若能达到毫米级,那从理论上有点不能让人相信啊
% k# K/ V; {: W5 N' Q) e) L中山野鬼,又瘫了 说:1 R! H& L$ [8 c
同时整个反馈如果作为直接驱动电机,则反馈周期太长了。
! g- ^" a5 A+ }  l( r" {3 W! X- U中山野鬼,又瘫了 说:- B' D+ T; I8 b  H/ U! N
视觉能做到毫米级的误差。
) D% F+ F1 J0 H( g中山野鬼,又瘫了 说:
& l( Y/ j' ]1 g9 w, l) y1 T4 V! g这和设备性能有关。
2 V4 {2 I. Y7 r9 j1 T2 jqing 说:* W7 ~( I5 M" ^1 I
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!
' i, K3 s0 x: F6 A/ u4 z3 s  H8 K" _$ K& {3 F6 z+ {% w
感谢你到专业网站就此专题去给与求证。
3 k! }+ D3 b: z6 F  T% q; e4 ?' h谢谢你!
$ X  b; d7 \$ P1 f+ Z6 j$ {% D4 `! v# r; n
另,更正一下我在7楼发言的一处页数数字。
8 `- s- D# e' r) l. h2 _示教盒绝对编码器------664页
& A' z7 \0 O$ D# U# `$ O) W三维视觉系统的自主控制模式-----------710页。
& j+ |/ }, M) t/ ~2 ^7 Z& k7 o  B) Z1 e* a+ c7 H0 Z
syw   071102---20.18
发表于 2007-11-3 11:49:32 | 显示全部楼层
大家好!  @* C$ L7 ~6 f) o! I
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。
  c; B, I1 i" s: {3 @; g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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