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题名基于视觉与传感器的上下料机器人碰撞预判方法
被引量：1
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作者
张泽宏
吉卫喜
徐杰
陆家辉
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机构
江南大学机械工程学院
江苏省食品制造装备重点实验室
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2021年第3期44-47,51,共5页
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基金
江苏省自然科学基金资助项目(BK20160182)
江南大学自主科研计划资助重点项目(JUSRP51732B)。
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文摘
为实现机器人上下料过程中的碰撞预判,采用视觉技术对工件抓取图像进行语义分割后判断是否即将产生干涉。先利用距离传感器实现一维定位后采集图像,再利用提出的组合全卷积网络与条件随机场的图像语义分割方法进行预判。以VGG—16为基础网络,利用残差网络的远程残差连接方法优化全卷积网络,后端连接条件随机场精细化分割结果。使用Keras深度学习框架对所设计的算法模型进行训练后,工件抓取图像分割均像素精度达99.17%,均交并比达到85.32%,均幅耗时0.86 s,达到了机器人碰撞预判所需的图像分割精度和实时性,机器人碰撞判准率达99.96%,方法具有一定的先进性。
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关键词
机器人碰撞
距离传感器
图像语义分割
全卷积网络
残差网络
全连接条件随机场
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Keywords
robot collision
distance sensor
image semantic segmentation
fully convolutional networks
residual network
full connected conditional random field
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名绳驱动外肢体机器人碰撞检测及振动反馈控制研究
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作者
齐飞
孙露
孙杰
葛奕玮
刘先军
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机构
常州大学机械与轨道交通学院
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出处
《仪器仪表学报》
2025年第6期166-180,共15页
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基金
国家自然科学基金项目(52305092)
江苏省“青蓝工程”项目(苏教师函〔2025〕4号)资助。
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文摘
针对外肢体机器人在人体协作中存在的安全性低、可靠性差及运动相容性不足等问题,提出了一种面向外肢体机器人碰撞检测及振动反馈的控制策略,以提高人机交互的安全性与可靠性。首先,基于D-H法和常曲率原理建立了绳驱动外肢体机器人的运动学模型,并通过蒙特卡洛法对其工作空间进行仿真分析。而后构建了外肢体机器人的包围盒简化模型,并提出了一种基于最小距离的外肢体机器人碰撞检测方法,对外肢体双臂间的碰撞问题进行仿真验证。同时为实现对外肢体碰撞力/位置的检测和反馈,设计了一种基于压力传感器的外肢体碰撞检测装置,研究了外肢体机器人接触静力学模型并对参数进行标定,以实现对接触力/位置的检测和估计。最后提出了一种基于振动触觉反馈的外肢体机器人安全控制策略,并搭建了实验样机平台,分别通过多组实验对所建外肢体运动学模型、碰撞检测方法及安全控制策略进行验证,结果表明:绳驱动外肢体机器人在工作空间内拥有良好的运动性能,外肢体机器人碰撞检测算法能在0.12 s内完成接触力和碰撞位置的检测,并通过振动手套实现了接触力的感知和安全反应控制,可在0.7 s内实现有效的主动避障控制,验证了所提的外肢体机器人碰撞检测和振动反馈控制策略的正确性和有效性。
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关键词
外肢体机器人碰撞检测
振动反馈
包围盒
安全反应机制
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Keywords
supernumerary robotic limbs collision detection
vibration feedback
bounding box
safety response mechanism
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分类号
TP242
[自动化与计算机技术]
TH113
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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