工业机器人感知技术讲述.ppt

工业机器人的感知技术 工业机器人的传感器 工业机器人视觉 工业机器人视觉 工业机器人视觉 工业机器人视觉 工业机器人视觉 一般认为触觉包括接近觉、接触觉、压觉、滑觉、力觉五种，狭义的触觉按字面上来看是指接触觉、压觉、滑觉三种感知接触的感觉。 用接近觉可感知物体在附近，手臂减速慢慢接近物体；用接触觉可知已接触到物体，控制手臂让物体到手指中间，合上手指握住物体；用压觉控制握力。如果物体较重，则靠滑觉来检查滑动，修正设定的握力来防止滑动；靠力觉控制与被测物体自重和转矩相应的力，或举起或移动物体。另外，力觉在旋紧螺母、轴与孔的嵌入等装配工作中也有广泛的应用。 工业机器人位置和位移感觉 工业机器人位置和位移感觉 传感器的分类 根据检测对象的不同可分为内部传感器和外部传感器。 工业机器人触觉 指尖传感器：让机器人手更灵巧 得益于手指上增加的力垫（force pad），机器人能以轻柔且灵巧的方式来从事一些重复性工作。 　　新配备的传感器称为“GelSight”，给机器人的夹具增加了“前所未有”的敏感度。通过提供挤压力度的反馈，它可以让机器人将USB充电器插在电源上，甚至是处理鸡蛋等对敏感度要求极高的工作。GelSight传感器是一种塑料材质的正方形物体，有一个合成橡胶层，四周每个边都涂了一层反光金属漆，可以将物体外形反射回传感器，令其对力度有精确的把握，这样一来，机器人就可以进行极为灵巧的操作。 将机械的触觉信号转变为视觉信号 ——不是依赖于数千个微型力传感器，而是会“看到”物体的形状，以及它离光传感器有多近。 相对型光电编码器 增量式编码器特点：增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90o，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。 原理构造简单，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输 相对绝对型编码器，成本定，分辨率高 缺点：完成校准操作后才能得到绝对位置信息、没有“记忆”功能 绝对型光电编码器 绝对编码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光、不透光的线条图形，绝对编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。 可以直接读出角度的绝对值 没有累积误差 电源切除后位置信息不会丢失 （1）位置传感器 用来检测机器人本身状态（如手臂间角度）的传感器。多 为检测位置和角度的传感器。 a.内部传感器 （2）角度传感器 （3）速度传感器 b.外部传感器 用来检测机器人所处环境（如是什么物体，离物体的距离有多远等）及状况（如抓取的物体是否滑落）的传感器。 具体有接近觉传感器、距离传感器、触觉传感器、力觉传感器，视觉传感器等。 * * * * * * * * * 机器人视觉概述-组成 工业机器人视觉的应用 康耐视公司 （COGNEX） ◆AlignPlus视觉引导的高精度对位方案 ◆ 3D位移传感器-视觉检测系统 ◆新产品In-Sight 2000视觉传感器 代表了机器视觉领域最前沿最先进的技术水平。 工业机器人视觉的应用 智能制造对机器人智能化识别、定位、抓取零件的要求越来越高，2D/3D机器视觉技术成为机器人应用核心技术之一。 工业机器人视觉的应用 自动拾取：提高拾取精度，降低机械固定成本 传送跟踪：视觉跟踪传送带上移动的产品，进行精确定位及拾取 精确放置：精确放置到装配和加工位置 姿态调整：从拾取到放置过程中对产品姿态进行精确调整 工业机器人视觉的应用 工业机器人触觉 工业机器人触觉 机器人的接近觉 接近觉是指机器人能感觉到距离几毫米到十几厘米远的对象物或障碍，能检测出物体的距离、相对倾角或对象物表面的性质。这是非接触式感觉。 接近觉传感器可分为6种；电磁式(感应电流式)、光电式(反射或透射式)、静电容式、气压式、超声波式和红外线式。 开关式触觉传感器 做成阵列形式 （放于机器人手部内侧） 工业机器人触觉 机器人的接触觉 阵列式接触觉传感器可用于测定自身与物体的接触位置、物体中心位置和倾斜度，甚至还可以识别物体的大小和形状。 由微动开关组成，用于探测物体、探索路径和安全保护 压阻式阵列触觉传感器 碳毡（CSA）灵敏度高，具有较强的耐过载能力。缺点是有迟滞，线性差。 导电橡胶的电阻也会随压力的变化而变化，因此也常用来作为触觉传感器的敏感材料。 碳毡（CSA） 工业机器人触觉 机器人的