当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

基于体感相机的YuMi机器人人机协作研究

发布时间:2020-06-23 03:10
【摘要】:基于体感相机的YuMi机器人人机协作是一种通过人体动作与手势信息相结合,远程控制机器人完成作业的人机协作系统。主要通过完成机器人双臂协作任务、远程通讯、机器人工件图像采集、人体图像采集,并结合基于骨骼跟踪的人体动作识别算法以及基于MLP的手势识别算法,分别完成双臂协作、工作目标的检测、人体动作识别及人机协同、手势识别,使机器人在隔离区通过人体信息完成作业。在许多危险环境中进行作业时,都需要机器人代替人去完成。由于存在难以近距离操作等多种问题,经常会产生无法估计的后果。而目前存在的人机协作系统,由于协作精度、安全等条件的限制,普遍停留在仿真及遥感控制,无法满足社会需求。因此,本文提出一种基于体感相机的YuMi机器人人机协作系统,主要内容如下:(1)基于YuMi机器人平台建立了双臂协作系统,完成双臂协作与机器人图像采集;同时,将机器视觉与工业机器人相结合,对工件进行抓取与信息采集。采用Socket通讯实现远程人机协同随动控制,达到零接触、零伤亡,保证了人机协作的安全性。(2)针对人机协作中存在的远距离操作难等问题,本文提出了使用体感与深度学习相结合,识别人体信息,从而对机器人系统进行控制的方法。基于体感相机,使用骨骼跟踪算法得到人体运动信息及关节点坐标,进行人体动作识别,达到人机协同随动控制;同时使用MLP多层感知机进行人体手势识别,将手势数字预测结果发送给机器人,使机器人自主获取对应目标信息,完成作业。相比传统的协作系统控制方法,本文提出的体感及手势识别控制方法识别精度更高,操作更简单可靠。(3)针对人机协作系统应用中存在的精度差与低效率问题,本文提出的基于体感相机的YuMi机器人人机协作系统使用服务端与客户端连接传输数据,可以建立多个机器人客户端,并且工作精度在0.02mm,可实现一个操作人员对多个机器人集群操作,相比传统的人机协作系统,工作精度与工作效率更高。
【学位授予单位】:西安理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP242
【图文】:

机器人,双臂


图 1-1 人机协作的应用场景Fig. 1-1 Application scenario of man-machine collaboration1956 年,协作机器人的概念被美国西北大学教授 J.Edward Colgate 提出后,研究在国内外各大研究机构就已经展开,如图 1-1 所示分别为 Motoman 双臂机器人,制造于日本安川公司;由 KUKA 公司制造的 LBRiiwa 机器人,ABB 公司生产的双臂协作机器人YuMi。在 2017 年杭州云栖大会上,YuMi 向世界展示了协作机器人制作咖啡,高精度的双臂协作配合使得研究者们为之震惊,迎来了研究的一阵热潮。

人机协作,机器人,北大,场景


图 1-1 人机协作的应用场景Fig. 1-1 Application scenario of man-machine collaboration,协作机器人的概念被美国西北大学教授 J.Edward Colgate 提出究机构就已经展开,如图 1-1 所示分别为 Motoman 双臂机器人;由 KUKA 公司制造的 LBRiiwa 机器人,ABB 公司生产的双臂017 年杭州云栖大会上,YuMi 向世界展示了协作机器人制作咖啡使得研究者们为之震惊,迎来了研究的一阵热潮。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王涛;;基于视触融合的机器人操作[J];人工智能;2018年03期

2 林荣霞;;关节驱动机器人的饱和反馈力学控制方法研究[J];智能计算机与应用;2019年02期

3 董航;杜广胜;刘冬;丛明;;基于遗传算法的码垛机器人关节路径规划[J];组合机床与自动化加工技术;2017年05期

4 ;多技术融合的机器人时代,背后都蕴含着哪些技术?[J];单片机与嵌入式系统应用;2017年11期

5 黄顺舟;王力;祁佩;张崇印;;低温贮箱隔热层打磨机器人的动力学仿真分析[J];环球市场信息导报;2016年37期

6 王光建,梁锡昌,蒋建东;机器人关节的发展现状与趋势[J];机械传动;2004年04期

7 黄宇中;胡宇方;;机器人重复定位精度分析[J];上海交通大学学报;1987年04期

8 陈彦;樊诚;;机器人用伺服和控制电机[J];微电机;1987年04期

9 陈滨;机器人通过奇点的运动学逆问题的数值解法[J];力学学报;1988年04期

10 金广业;机器人位移和速度反馈的一种方法[J];机器人;1988年04期

相关会议论文 前10条

1 李亚;林仲豪;;供给侧改革背景下的广东机器人产业发展路径研究[A];市场经济与供给侧结构性改革——2016年岭南经济论坛论文集[C];2016年

2 荆阳;庞思勤;周兰英;;月球探测机器人关节固体润滑关键技术的新进展[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

3 周友行;邹湘伏;何清华;;多臂机器人关节间的碰撞检测研究[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年

4 杨明;苏学成;李贻斌;樊炳辉;逢振旭;;一种机器人关节控制系统研究[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年

5 王瑞茂;余跃庆;;柔性机器人协调操作终点定位规划[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年

6 张绪平;余跃庆;;空间机器人关节柔性与杆柔性的耦合特性[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年

7 李文钧;;机器人在发动机缸体打磨领域的应用[A];第十三届全国铸造年会暨2016中国铸造活动周论文集[C];2016年

8 周丽霞;崔明光;李利清;王磊;;冲压线搬运机器人避障策略及仿真[A];2015年工业设计与协同创新学术会议暨第20届全国工业设计学术年会论文集[C];2015年

9 郭益深;陈力;;漂浮基双臂空间机器人关节轨迹跟踪的拟增广自适应控制[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年

10 李利清;杜丽峰;王磊;赵娜;;自动化冲压生产线节拍优化系统[A];2015年工业设计与协同创新学术会议暨第20届全国工业设计学术年会论文集[C];2015年

相关重要报纸文章 前10条

1 巴黎高科评论 冯素雯 译;更好或更坏的“外科医生”?[N];经济观察报;2014年

2 本报记者 庞文渊;给机器人装上宝鸡心[N];宝鸡日报;2017年

3 本报记者 孙海涛;秦川集团:机器人关节减速器获200家企业订单[N];宝鸡日报;2018年

4 中国经济导报记者 王晓涛;国产机器人这一脚不能踩空[N];中国经济导报;2018年

5 本报记者 庞文渊;如何让更多机器人用上宝鸡智造?[N];宝鸡日报;2018年

6 赵风;世界机器人汇聚宝鸡 打造宝鸡智能制造的新高度[N];宝鸡日报;2018年

7 记者 李兴彩;多部委打出政策组合拳 机器人产业有望步入良性发展[N];上海证券报;2016年

8 记者 李丽云 实习生 杜寒三;我自主“机器人关节”投产 有望大幅降低整机成本[N];科技日报;2017年

9 本报记者 孟民;宝鸡打造机器人关键零部件基地[N];宝鸡日报;2017年

10 记者 戴纯青 通讯员 柴天明 施慧;海宁吹响创业创新集结号[N];嘉兴日报;2017年

相关博士学位论文 前10条

1 邵璇;液压四足机器人力平衡控制研究[D];哈尔滨理工大学;2019年

2 严华;运动自适应上肢康复训练外骨骼机器人系统设计方法和应用试验研究[D];浙江大学;2014年

3 刘智光;人机协作中机器人力感知与柔顺控制方法研究[D];河北工业大学;2017年

4 项超群;面向软体机器人的McKibben肌肉关键技术及应用研究[D];东北大学;2017年

5 牛建业;基于串并混联机构的四轮足步行机器人研究[D];燕山大学;2018年

6 张立银;不确定机器人的滑模轨迹跟踪控制[D];西安电子科技大学;2018年

7 潘立;面向装配作业的机器人柔顺控制方法研究[D];浙江工业大学;2018年

8 刘斌;四足机器人落地过程中缓冲策略的研究[D];山东大学;2017年

9 李红岩;煤矿蛇形搜寻机器人路径规划策略研究[D];西安科技大学;2018年

10 郭云龙;搜救侦测机器人关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 刘俊凯;弹复性机器人原型设计及其自主对接技术研究[D];华东理工大学;2019年

2 王玉琦;空间双臂机器人捕获自旋目标的协调操作柔顺控制研究[D];北京邮电大学;2019年

3 穆卫谊;七自由度机器人的方案设计及运动学力学分析[D];西安理工大学;2014年

4 杨志伟;基于体感相机的YuMi机器人人机协作研究[D];西安理工大学;2019年

5 公成龙;不确定性机器人的组合非线性反馈控制[D];南昌航空大学;2019年

6 李e

本文编号:2726702


资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/2726702.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户4c5d2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com