利用ABB机器人配件视觉进行信息反馈的机器人控制模式有两种:
一种是 “look then action"模式,即利用视觉传感器获取环境信息,确定机器人运动目标的位置,继而确定机器人运动轨迹及运动过程中各个关节变量序列,再控制机器人运动。视觉传感器获取信息和机器人运动在时间上是分开的,与机器人离线编程相似,机器人在开始运动前已经确定运动轨迹,因此这种模式对视觉传感器和机器人控制器的响应速度要求不高,但无法根据环境变化实现实时控制,而且为了提高视觉传感器的测量精度,机器人和视觉传感器的各个环节都需要**标定。
一种是 “look then action"模式,即利用视觉传感器获取环境信息,确定机器人运动目标的位置,继而确定机器人运动轨迹及运动过程中各个关节变量序列,再控制机器人运动。视觉传感器获取信息和机器人运动在时间上是分开的,与机器人离线编程相似,机器人在开始运动前已经确定运动轨迹,因此这种模式对视觉传感器和机器人控制器的响应速度要求不高,但无法根据环境变化实现实时控制,而且为了提高视觉传感器的测量精度,机器人和视觉传感器的各个环节都需要**标定。
另一种是“look and action”模式,视觉传感器获取目标位置和机器人运动是同时进行的,即“边走边看”。这种模式能感知环境的实时变化,实现视觉信息的实时反馈,因此也称为“视觉伺服”.视觉伺服对视觉传感器和机器人控制器的响应速度要求很高,因为机器人的运动轨迹是运动过程中逐渐确定的,需要在短时间内获取目标位置信息,并转换为机器人的关节变量实现运动控制。
依照不同的准则,视觉伺服系统可以如下分类:
1)根据关节变量的控制方式,分为动态“look and move”和“Direct visual servoing'(直接视觉伺服)方式。前者根据视觉信息确定机器人控制器输入量,由其内部控制各个关节变量的变化。后者的关节变量由视觉伺服控制器确定,不需要通过工具末端反求关节变量,减少了控制环节。
2)根据视觉系统获取的信号形式,分为基于位置的视觉伺服(PBVC) 和基于图像的视觉伺服。 前者反馈的是目标位置的三维坐标信息,并以此推算机器人工具的位姿信息,作为机器人控制器的输入量。后者反馈的是图像的特征,根据图像特征的变化量推算机器人工具的位姿变化,从而实现机器人控制。
3)根据相机的安装形式,可以分为“eye in hand"和“eyeto hand”形式。前者相机固定在机器人工具上,通过机器人可以控制相机的运动。后者相机固定在工作空间中,是静止不动的,这种方式测量精度与机器人的运动精度无关,但观察不灵活,容易被遮挡。
4)根据相机的数量可以分为:单目视觉、双目视觉和多目视觉。
5)根据相机的观察范围可以分为EOL和ECL系统。前者相机只能观察到目标,后者能观察到机器人工具和目标,同时对机器人和目标物体进行测量。
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