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机器人学习专题网站 专家讲座 十一 、 机器人远程操作 华南理工大学计算机学院 肖南峰 博士

机器人学习专题网站 专家讲座 十一 、 机器人远程操作 华南理工大学计算机学院 肖南峰 博士. 目 标 作 业. OHP2. Path. CCD camera. Cable. Trajectory. Image field 1. End-effector 1. x. Robot arm. Image field. Force sensor. Feed direction. End-effector. x. End-effector 2. Image field 2. x. 輪講発表 平成 12 年 10 月 04 日. OHP3. ．.

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机器人学习专题网站 专家讲座 十一 、 机器人远程操作 华南理工大学计算机学院 肖南峰 博士

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Presentation Transcript

  1. 机器人学习专题网站专家讲座十一、机器人远程操作华南理工大学计算机学院肖南峰 博士

  2. 目标作业 OHP2 Path CCD camera Cable Trajectory Image field 1 End-effector 1 x Robot arm Image field Force sensor Feed direction End-effector x End-effector 2 Image field 2 x 輪講発表 平成12年10月04日

  3. OHP3 ． xs(k) d(k) dv 步骤１：记录示教数据 rp(k) Computer memory CCD camera Image processing Computation of the nearest point Eqs. (3)~(5) u=(v) Image trigger (k) Project to the image plane Path Computation of CHW xs(k) re(k) fsd(k) CHW fs(k) Monitor fm(k) Operator Environment xs(k)   fm(k) fs(k) us(k) xm(k)  Position controller Hapticinterface Compliance controller Slave robot xs(k) z1I  輪講発表 平成12年10月04日

  4. OHP4 mT fmp(k) fmp(im)   Computer memory Training algorithm mT fmf(im) fmf(k)   mT rp(k) Computer memory NN Training algorithm zmI mT re(k) mT fsf(k) mT NN zmI (k) mT zm fNNmf(im) fNNmp(im) fsdf(k) mT zm d(k)/dv zm mT zm fsp(k) zm NNf zmI zmI NNp 步骤２：NN离线学習 輪講発表 平成12年10月04日

  5. 步骤3：从机器人的自律再生 OHP5 rp(k) Image processing CCD camera Computation of the nearest point Eqs.(3)~(5) Image trigger u=(v) Image plane projection (k) Computation CHW Path re(k) mT CHW Environment NNp fNNmp(im) d(k) dv fs(k) Sp mT T   us(k) 1emTs s  Slave robot Compliance controller T Sp xs(k) fNNmf(im) z1I fsdz(k)  NNf sf fNNm(k) T sf ． xs(k) 輪講発表 平成12年10月04日

  6. 6DOF操作端模型 OHP7 Arm Whrist Motor 6 Motor 5 Force sensor Motor 4 Motor 3 Motor 2 Motor 1 輪講発表 平成12年10月04日

  7. 6DOF操作端座标系 OHP8 Ay Ax 5 0z 0y Az 2 3 4 6 0x 1 輪講発表 平成12年10月04日

  8. 从机器人模型 OHP9 ． (s) (s) V(s) ＋ 1 s KT J･s KDC 3 DOF arm robot ｰ CCD camera KFV FT sensor Ay Ｃ DD motor 5 Ax A Cx Cz Motor KDC KFV V･rad/s KT N･m/V J kg･m2 Az Cy DD motor 3 Wz 1 40 0.4 13.72 52 Wx W 2 14.84 56 DD motor 2 3 8.97 36 Wy 4 8.93 36 DD motor 6 DD motor 1 5 9.45 38 Counter weight 6 2.87 16 3 DOF table robot DD motor 4 輪講発表 平成12年10月04日 6DOF ROBOT SYSTEM

  9. 图像处理仿真 OHP10 輪講発表 平成12年10月04日 Image viewport Cx Cy u Cz Projected path v CHW Wz Path (uC, vC) Image plane Wy Wx

  10. 用户接口界面 OHP11 輪講発表 平成12年10月04日 End-effector position Path Slave robot view Work coordinate upper view

  11. 实验结果 OHP12 End-effector position Path Direction M kg D kg/s x 0.5 10 fsdz y 0.5 10 z 2.0 25 fsz Environment fm(k)   fs(k) us(k) Compliance controller Slave robot xs(k) z1I ． xs(k) 輪講発表 平成12年10月04日 步骤１：记录示教数据 柔性控制器 (a) Position control (b) Force control

  12. 实验结果 OHP13 mT 0.034 fmp(k) fmp(im)   m=40 Computer memory Training algorithm m=80 mT rp(k) NN m=1 zmI mT re(k) m=20 m=10 mT 0.030 zmI (k) fNNmp(im) mT zm d(k)/dv mT zm fsp(k) zmI zmI NNp 輪講発表 平成12年10月04日 步骤２：NN离线学習

  13. 实验结果 OHP14 Input layer Hidden layer Output layer NNp 18 40 2 NNf 5 20 1 輪講発表 平成12年10月04日 步骤２：NN离线学習 (a) x axis control force (b) y axis control force (c) z axis control force

  14. 实验结果 OHP15 End-effector position Path fsdz fsz 輪講発表 平成12年10月04日 步骤３：从机器人的自律再生 (a) Position control (b) Force control

  15. 硬件改良 OHP17 • 控制装置与图像处理装置通信 • 加装空气机械手及其控制器 • 操作端的旋转部件再设计与制作 • 力传感器再设计与制作 輪講発表 平成12年10月04日 空气压机械手 操作端首 操作端的首

  16. ＰＩＯ通信 OHP18 Communication cable Slave robot (RISA) control computer PIO board (channel 1) Line driver/receiver connection box Line driver/receiver connection box PIO board (channel 1) Haptic interface control computer Communication cable PIO board (channel 2) Line driver/receiver connection box Line driver/receiver connection box PIO board (channel 1) Image processing computer PIO board (channel 3) Pneumatic hand valve controller 輪講発表 平成12年10月04日 问題点：以ＴＴＬ电平（ＰＩＯ板的输出）的数据通信限定在1.5m长的电缆

  17. 假想指引 OHP20 杆 y 假想指引 ps r  ps z x y x h ホール dp pb 作业台 ps r 輪講発表 平成12年10月04日

  18. 通过图像处理绕z軸旋转 OHP21 Image from CCD camera Hole Peg 輪講発表 平成12年10月04日 CCD camera Gripper

  19. 图像处理流程 OHP22  輪講発表 平成12年10月04日 Original image Geometric center of gravity Geometric moment

  20. 对称控制 OHP25 Operator Environment   fm(k) fs(k) xm(k)  Position controller Master robot Compliance controller Slave robot xs(k)  Environment Operator   fs(k) fm(k) Position controller Slave robot  xm(k) Compliance controller Master robot xs(k)  ． ． xm(k) xs(k) 輪講発表 平成12年10月04日 位置回帰型 力回帰型

  21. 对称控制 OHP26 Master compliance controller Master robot ． ． xm(k) xs(k) 輪講発表 平成12年10月04日 並列型 Environment um(k) fs(k)  us(k) Slave compliance controller Slave robot   xm(k) xs(k)  fm(k) Operator Master compliance controller: Slave compliance controller:

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