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2.連續(xù)軌跡控制方式(CP)
這種控制方式是對(duì)工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器在作業(yè)空間中的位姿進(jìn)行連續(xù)的控制,要求其嚴(yán)格按照預(yù)定的軌跡和速度在一定的精度范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),而且速度可控,軌跡光滑,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),以完成作業(yè)任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人各關(guān)節(jié)連續(xù)、同步地進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng),其末端執(zhí)行器即可形成連續(xù)的軌跡。這種控制方式的主要技術(shù)指標(biāo)是工業(yè)機(jī)器人末端執(zhí)行器位姿的軌跡跟蹤精度及平穩(wěn)性,通?;『?、噴漆、去毛邊和檢測(cè)作業(yè)機(jī)器人都采用這種控制方式。
3.力(力矩)控制方式
在進(jìn)行裝配、抓放物體等工作時(shí),除了要求準(zhǔn)確定位之外,還要求所使用的力或力矩必須合適,這時(shí)必須要使用(力矩)伺服方式。這種控制方式的原理與位置伺服控制原理基本相同,只不過(guò)輸入量和反饋量不是位置信號(hào),而是力(力矩)信號(hào),所以該系統(tǒng)中必須有力(力矩)傳感器。有時(shí)也利用接近、滑動(dòng)等傳感功能進(jìn)行自適應(yīng)式控制。
4.智能控制方式
機(jī)器人的智能控制是通過(guò)傳感器獲得周?chē)h(huán)境的知識(shí),并根據(jù)自身內(nèi)部的知識(shí)庫(kù)作出相應(yīng)的決策。采用智能控制技術(shù),使機(jī)器人具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性及自學(xué)習(xí)能力。智能控制技術(shù)的發(fā)展有賴于近年來(lái)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、基因算法、遺傳算法、系統(tǒng)等人工智能的迅速發(fā)展。也許這種控制方式模式,工業(yè)機(jī)器人才真正有點(diǎn)“人工智能”的落地味道,不過(guò)也是難控制得好的,除了算法外,也嚴(yán)重依賴于元件的精度。
在抓取物體的過(guò)程中,兩個(gè)手指處于打開(kāi)狀態(tài),吸盤(pán)處于縮回狀態(tài)。確定抓取點(diǎn)后,吸盤(pán)彈出,與被抓取物體表面緊密接觸。然后,空氣泵在吸盤(pán)中產(chǎn)生負(fù)壓,從而吸取物體,然后,推桿縮回,帶動(dòng)物體到達(dá)兩個(gè)手爪之間,后,機(jī)械手爪閉合抓取物體以保證抓取的穩(wěn)定性。3.2深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法為了解決復(fù)雜環(huán)境下AffordanceMap出錯(cuò)的問(wèn)題,我們將主動(dòng)探索引入我們的抓取系統(tǒng)中。與只使用一張靜態(tài)的AffordanceMap進(jìn)行抓取操作判斷不同,機(jī)器人會(huì)根據(jù)當(dāng)前對(duì)AffordanceMap的度量情況,主動(dòng)探索和改變當(dāng)前場(chǎng)景,直到新場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的AffordanceMap足夠好。我們利用DQN訓(xùn)練模型,該模型能夠根據(jù)當(dāng)前場(chǎng)景的AffordanceMap和RGB-D信息,輸出一個(gè)合理的動(dòng)作改變場(chǎng)景。我們的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于U-NET,輸出亞像素級(jí)別的操作點(diǎn)位置。U-NET是近年來(lái)提出的一種強(qiáng)大而輕量化的圖像分割網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),結(jié)合了多層上下采樣模塊和殘差的方法,從而在輸出像素級(jí)語(yǔ)義信息方面具有很高的性能。為了盡可能縮小網(wǎng)絡(luò)的尺寸來(lái)加快輸出和收斂速度,我們將U-NET典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,僅使用了一次上下采樣,并將輸入的RGB-D圖像調(diào)整為四分之一分辨率。
機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)多用于電子及半導(dǎo)體行業(yè),也有機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的崛起很大程度上是得益于其半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的說(shuō)法。因?yàn)椋雽?dǎo)體行業(yè)的諸如錫膏印刷機(jī)、貼片機(jī)、AOI檢測(cè)這類(lèi)的設(shè)備必須使用機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)組件。隨著中國(guó)制造業(yè)的蓬勃發(fā)展,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)行業(yè)也在中國(guó)市場(chǎng)度過(guò)了發(fā)展的初時(shí)期,不僅紛紛在中國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù),中國(guó)本土的企業(yè)也逐漸興起,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)已為廣大客戶所熟知,應(yīng)用范圍也逐步擴(kuò)大,由起初的電子制造業(yè)和半導(dǎo)體生產(chǎn)企業(yè),發(fā)展到了包裝,汽車(chē),交通和印刷等多個(gè)行業(yè)。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域分布介紹機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)大應(yīng)用領(lǐng)域:電子及半導(dǎo)體領(lǐng)域,、精密的專業(yè)設(shè)備制造領(lǐng)域中機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)的應(yīng)用十分廣泛,比較典型的是國(guó)際范圍內(nèi)早帶動(dòng)整個(gè)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)行業(yè)崛起的半導(dǎo)體行業(yè),從上游晶圓加工制造的分類(lèi)切割,到末端電路板印刷、貼片,都依賴于高精度的視覺(jué)測(cè)量對(duì)于運(yùn)動(dòng)部件的引導(dǎo)和定位。在電子制造領(lǐng)域,小到電容、連接器等元器件,大到手機(jī)鍵盤(pán)、PC主板、硬盤(pán),在電子制造行業(yè)鏈條的各個(gè)環(huán)節(jié),幾乎都能看到機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)的身影。機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)按應(yīng)用功能劃分,主要是四個(gè)方面:測(cè)量、檢測(cè)、識(shí)別、定位。在檢測(cè)環(huán)節(jié)中,3C自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用高,有70%的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)單位應(yīng)用在該環(huán)節(jié),在實(shí)際應(yīng)用中,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)檢測(cè)系統(tǒng)可以快速檢測(cè)排線的順序是誤,電子元器件是否錯(cuò)裝漏裝,接插件及電池尺寸是否合規(guī)等。具體來(lái)看,機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)在電子制造領(lǐng)域的應(yīng)用主要是引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行高精度PCB定位和SMT元件放置,還有表面檢測(cè),主要應(yīng)用在PCB印刷電路、電子封裝、絲網(wǎng)印刷、SMT表面貼裝、SPI錫膏檢測(cè)、回流焊和波峰焊等。
通俗來(lái)說(shuō),我們把每秒鐘采集圖像超過(guò)25張的相機(jī)(因?yàn)槿搜勖棵霃埬軌颢@得的圖片不超過(guò)25張),都稱為高速相機(jī),現(xiàn)在科技已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)每秒鐘采集上億的圖片,因而高速相機(jī)能夠捉到很多人眼不能看到的瞬間圖像信息。高速相機(jī)能看到什么?我們可以看到一些非常非常震憾的畫(huà)面:如飛過(guò)的彈、炸的瞬間、精彩斗的畫(huà)面。沒(méi)錯(cuò),這些鏡頭都是通過(guò)高速相機(jī)拍攝出來(lái)的,比如我們一秒鐘可以拍攝1000張運(yùn)動(dòng)的圖,然后以每秒鐘25張的幀率播放,這樣原本只有1秒時(shí)間的的運(yùn)動(dòng)畫(huà)面我們可以用40秒時(shí)間來(lái)欣賞,其中各種細(xì)節(jié)都能生動(dòng)的展現(xiàn)出來(lái),因而才有了那些震撼人心的畫(huà)面。細(xì)心的朋友可能會(huì)發(fā)現(xiàn),生活中有用到高速相機(jī)的例子:如利用高速相機(jī)觀察蜜蜂的飛行、水滴的運(yùn)動(dòng)瞬間、運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作糾正,雪花融合的瞬間等。在研究測(cè)試方面的應(yīng)用也比較廣泛,如觀察材料拉伸的變化、材料結(jié)晶的變化等,品質(zhì)部門(mén)用來(lái)做振動(dòng)測(cè)量、沖擊測(cè)量等,汽車(chē)廠用來(lái)做汽車(chē)碰撞試驗(yàn)的觀察等,生物學(xué)院會(huì)用到高速相機(jī)觀察細(xì)胞狀態(tài)等。高速相機(jī)在機(jī)器視覺(jué)運(yùn)用上的影響,那就更多了,如pcb的機(jī)器視覺(jué)檢測(cè),機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作分析或故障診斷等。