|
用視覺讓你的機器手智能化。 Yoguai提供視覺定位機器手,提供機器手視覺控制器 近二十年來,機器人在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用,并逐步進入人們的日常生活。機器人朝著智能化、小型化、數(shù)字化方向發(fā)展。所謂智能化,直觀地說就是具有適應(yīng)外部環(huán)境變化的能力。計算機視覺由于信息量大,在智能機器人領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 機器人視覺伺服系統(tǒng)起源于80年代初,隨著計算機技術(shù)、圖像處理技術(shù)、控制理論的發(fā)展取得了長足的進步。近幾年來,為了克服機器人手/眼關(guān)系和攝像機模型參數(shù)標(biāo)定的困難,提出了手眼關(guān)系無標(biāo)定視覺伺服的發(fā)展方向。但是這方面的研究尚處于起步階段,還未形成統(tǒng)一的理論體系。目前提出的基于圖像雅可比矩陣的無標(biāo)定控制方法僅限于視覺定位問題或跟蹤低速運動目標(biāo)(注意:攝像機和目標(biāo)不能同時運動),控制效果也不盡如人意。 在總結(jié)了目前機器人視覺伺服系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,Yoguai機器人通過非線性視覺映射模型將圖像特征空間與機器人運動空間緊密地聯(lián)系起來,并提出了一套完整的理論體系。該體系把機器人視覺跟蹤問題與視覺定位問題統(tǒng)一起來;把平面視覺跟蹤問題與全自由度視覺跟蹤問題統(tǒng)一起來;把眼固定構(gòu)形與眼在手上構(gòu)形機器人視覺跟蹤問題統(tǒng)一起來。具體工作有以下幾方面: (1)介紹了目前主要的手眼無標(biāo)定視覺伺服方法——圖像雅可比矩陣方法(包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法)的基本原理,分析了該方法存在的問題和適用范圍。以眼在手上構(gòu)型視覺定位問題為例,導(dǎo)出了圖像雅可比矩陣的近似解析表達式,在此基礎(chǔ)上,提出了圖像雅可比矩陣與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的視覺控制方法,有效地改善了系統(tǒng)性能,擴大了機器人工作范圍。 (2)針對眼固定情況下平面視覺跟蹤問題,提出了基于非線性視覺映射模型的跟蹤控制策略,并利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加以實現(xiàn),取得了良好的效果。進一步,將CMAC應(yīng)用于視覺跟蹤問題,通過自學(xué)習(xí)算法在線修正神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值,使得控制系統(tǒng)具有適應(yīng)環(huán)境變化的能力。 (3)針對眼固定構(gòu)形,進一步將視覺跟蹤策略推廣到三維空間中去。提出了基于立體視覺(多攝像機)和基于目標(biāo)幾何模型(單攝像機)的跟蹤方法。分析了攝像機位姿相互關(guān)系對跟蹤精度的影響,提出了圖像特征的選取原則。仿真結(jié)果表明該方法具有較強的適應(yīng)性。 (4)針對眼在手上機器人手眼無標(biāo)定平面視覺跟蹤問題,指出圖像雅可比矩陣方法無法應(yīng)用(即無法跟蹤運動目標(biāo))。在此基礎(chǔ)上,提出了基于圖像特征加速度的視覺映射模型,并設(shè)計了相應(yīng)的控制策略。首次解決了真正意義上的手眼無標(biāo)定平面視覺跟蹤問題,并取得了較好的跟蹤效果。進一步將平面視覺跟蹤策略推廣到三維視覺跟蹤問題中去,解決了多攝像機信息融合的難題。 (5)研究了眼在手上機器人全自由度視覺跟蹤問題。分析了Full-6-DOF跟蹤問題的難點,提出了相應(yīng)的視覺映射模型和跟蹤控制方案。創(chuàng)造性地提出了坐標(biāo)變換方法,克服了旋轉(zhuǎn)與平移運動在圖像特征空間中的耦合問題。利用新的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),有效得解決了視覺映射模型的實現(xiàn)問題。仿真結(jié)果表明,以上方法是行之有效的。 (6)分析了視覺跟蹤系統(tǒng)性能,并提出了改進措施。分別針對眼固定構(gòu)形和眼在手上構(gòu)形平面視覺跟蹤問題,首次在圖像特征空間中建立了系統(tǒng)離散域模型。在此基礎(chǔ)上,分析了控制系統(tǒng)跟蹤誤差和穩(wěn)定性間的關(guān)系。進而提出了利用圖像特征速度、加速度前饋信號減小跟蹤誤差的控制算法。最后,對眼固定構(gòu)形和眼在手上構(gòu)形進行了比較。仿真結(jié)果證實了以上方法的有效性。 (7)針對眼在手上機器人低速視覺跟蹤問題進行了實驗研究。提出了一系列的改進措施,以降低圖像噪聲對跟蹤效果的影響。實驗結(jié)果表明本文提出的無標(biāo)定視覺跟蹤方法是有效的。 Yoguai機器人提出一種基于運動選擇的機器人在線手眼標(biāo)定方法,首先設(shè)定機器人手爪前后兩次運動的旋轉(zhuǎn)軸之間夾角的最小閾值α、機器人手爪每次運動的旋轉(zhuǎn)角的最小閾值β和機器人手爪每次運動的平移分量的模的最大閾值d,然后從第一次手眼采樣運動開始,依次選擇出兩個符合要求的手眼運動對,最后以選擇出的兩個手眼運動對利用Andreff線性算法計算得到手眼變換關(guān)系矩陣,完成一次手眼標(biāo)定。繼續(xù)下一次標(biāo)定時,將上次標(biāo)定的第二個運動對作為第一個運動對,并從后續(xù)采樣運動數(shù)據(jù)中搜索選擇另一個運動對,然后進行標(biāo)定計算。如此循環(huán)往復(fù),可連續(xù)不斷地進行機器人的在線手眼標(biāo)定操作。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于機器人三維視覺測量、視覺伺服和觸覺感知等實際工作中。 載荷:5.5-110公斤 重量:34公斤 選項:防護類別IP54/65 作用半徑:800毫米 安放位置:臺面安放 潔凈度10 軸:3-5 輸入/輸出:最多44/42 重復(fù)精度:0.02毫米 總線系統(tǒng) 莫士特科技有限公司提供提供視覺定位機器手,提供機器手視覺控制器。 該公司介紹如下: 莫士特科技是一家為客戶提供機器人、自動化主控方案,以及圖像處理模塊,仿生傳感模塊的企業(yè), "妖怪機器人" 是其已注冊的國際品牌;公司以生產(chǎn)智能化和生活智能化為宗旨。其研發(fā)生產(chǎn)的主控板,圖像處理,仿生傳感模 塊三類方案是機器人,生產(chǎn)自動化的技術(shù)基石;還應(yīng)用于其它各種行業(yè)。公司 立志為國產(chǎn)機器人,自動化技術(shù)發(fā)展而努力奮斗,為智能產(chǎn)品進入企業(yè),家庭 貢獻力量。 莫士特科技在北京,深圳,香港設(shè)有辦事處,在北京設(shè)有產(chǎn)品加工廠。目前,在國內(nèi)智能專家的帶領(lǐng)下, 公司在智能控制、視覺處理、自動化機械等方面已擁有獨特成果,同時時刻關(guān)注制造工程的前沿技術(shù), 不斷完善新的 工藝,力爭使先進的人工智能技術(shù)為人們的生產(chǎn)、生活帶來革命性的轉(zhuǎn)變。 莫士特科技期待與您攜手共創(chuàng)美好明天! 聯(lián)系方式: 電話:01059713895;075583046404 手機:13621218345 李生 QQ:77617433 77617526 |