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動(dòng)作捕捉技術(shù)在機(jī)器人(即機(jī)械臂)領(lǐng)域的解決方案動(dòng)作捕捉技術(shù)在眾多行業(yè)中應(yīng)用廣泛。近幾年,隨著人工智能的技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展,動(dòng)作捕捉技術(shù)在機(jī)器人研發(fā)設(shè)計(jì)過程中的應(yīng)用越來越多。
動(dòng)作捕捉在機(jī)器人研發(fā)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用場景 動(dòng)作捕捉設(shè)備在機(jī)器人研究、機(jī)械臂、無人機(jī)等機(jī)械及自動(dòng)化領(lǐng)域研究中起著至關(guān)重要的作用。 同時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)行關(guān)節(jié)生物力學(xué)處理和分析報(bào)告,使得機(jī)械仿生運(yùn)動(dòng)捕捉具有針對(duì)性和更高的可信度。
比如在機(jī)器人對(duì)3C產(chǎn)品進(jìn)行自動(dòng)化裝配中,演示編程(PbD)就成功提供了如何節(jié)省人力物力及廣泛使用機(jī)器人的解決方案。 什么是演示編程?演示編程是由機(jī)器人系統(tǒng)從人的操作演示中提取理解有效信息,進(jìn)而將該信息轉(zhuǎn)化為機(jī)器人的程序和參數(shù),使機(jī)器人完成相應(yīng)操作。由于3C組裝過程的組裝動(dòng)作具有工作空間相對(duì)較小,精度高,運(yùn)動(dòng)復(fù)雜的特點(diǎn),此外,3C裝配線上的大多數(shù)工人都是非專業(yè)操作員,他們對(duì)工業(yè)機(jī)器人知之甚少。因此,在裝配工作中能夠在不影響人工自然組裝運(yùn)動(dòng)的前提下獲取工人的手部運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是非常重要的。此次選擇了以高精度為特點(diǎn)的光學(xué)動(dòng)作捕捉系統(tǒng)作為演示編程的第一步——提取人的操作動(dòng)作的工具。
3D手部動(dòng)作捕捉平臺(tái) 在一個(gè)小空間中搭起了6個(gè)動(dòng)作捕捉鏡頭,通過這些鏡頭獲取人手在組裝過程中的六自由度信息,該信息包括了手部的位置和方向信息。之后,通過獲取的裝配演示動(dòng)作信息,由編程得出機(jī)器人的控制策略,以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人在新環(huán)境下完成相同的裝配任務(wù)
動(dòng)作捕捉系統(tǒng)捕捉的手部標(biāo)識(shí)點(diǎn) 現(xiàn)已能夠有效地將人手動(dòng)作傳遞給機(jī)器人。這說明通過動(dòng)作捕捉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人裝配是可行的。
機(jī)器人領(lǐng)域的研究中,動(dòng)作捕捉系統(tǒng)主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面 1、生物優(yōu)化: 采集各個(gè)關(guān)節(jié)、肢體的運(yùn)動(dòng)信息(位置、速度、加速度、角度、角加速度等)以及測試、解算真實(shí)生物體各個(gè)動(dòng)作的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。 并以這些真實(shí)的高精度數(shù)據(jù)作為仿生機(jī)器人的研發(fā)基礎(chǔ),調(diào)整并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。 2、仿生機(jī)器人的動(dòng)態(tài)反饋: 對(duì)所研發(fā)的機(jī)器人進(jìn)行測試,監(jiān)控其運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、肢體及關(guān)節(jié)發(fā)力情況,采集相關(guān)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),與所模擬生物體的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。 進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整所研發(fā)仿生機(jī)器人的設(shè)計(jì),并進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),使其與真實(shí)的生物體達(dá)到高程度的一致性。 相信在不久的將來,動(dòng)作捕捉系統(tǒng)能夠在機(jī)器人的研發(fā)過程中,起到更大的作用。 |