機器人作為一項融合多學(xué)科知識的高新技術(shù)結(jié)晶,近幾年應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴張,也成為行業(yè)熱議的話題之一。那么機器人能否像人一樣看見、識別并判斷,作出相應(yīng)的操作選擇?又能否像人一樣躲避前方的障礙物?今天就由中國機器視覺商城(www.china-vision.com.cn)小編為您詳細解析。
如何讓機器人像人一樣看見、識別并判斷
在機器人中,機器視覺相當(dāng)于機器人的眼睛,機器人視覺可以通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像,并通過視覺處理器進行分析和解釋,進而轉(zhuǎn)換為符號,讓機器人能夠辨識物體,并確定其位置。
以機器人搬運作業(yè)為例,根據(jù)機器人生產(chǎn)線作業(yè)的工藝特點,視覺系統(tǒng)采用二維視覺,在二維平面上測量出所有必要的數(shù)據(jù),作為指導(dǎo)機器人抓取和判斷產(chǎn)品是否合格的依據(jù)。根據(jù)生產(chǎn)線工件的特點,視覺系統(tǒng)采用主動光源檢測。由于工件是高溫工件,其本身能夠發(fā)出輻射光,用工業(yè)相機對其進行拍照,使用濾鏡濾除環(huán)境干擾光和輻射干擾光,達到良好的圖像效果,得到物體的二維圖像,從而計算出工件在平面上的位置和偏移角度。高性能計算機的應(yīng)用及算法優(yōu)化,增強了視覺系統(tǒng)的精度和處理速度,增強了對工廠惡劣環(huán)境的適應(yīng)性,使之能在工廠的惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行。
縱觀行業(yè)應(yīng)用,機器人視覺系統(tǒng)在搬運生產(chǎn)線的應(yīng)用,只是一個典型。如何讓機器人像人一樣能躲避前方的障礙物也是目前基于雙目立體視覺系統(tǒng)的一個研究方向。
以機器人導(dǎo)航應(yīng)用為例,在這個應(yīng)用中需要做的事情就是告訴機器人:在它的前方有障礙物、該障礙物在機器人的導(dǎo)航坐標(biāo)系中的位置信息。這樣機器人才能做出判斷并進行規(guī)避。實現(xiàn)這個功能需要完成以下三步:
1、提取感興趣的點(特征檢測)。就是把我們感興趣的物體分割出來,針對導(dǎo)航、定位來說就是把機器人前面的障礙物找到。
2、精確化數(shù)字描述(立體匹配、姿態(tài)測量)。指的是分割出障礙物的特征點以后需要用有效的數(shù)值來描述,在雙目視覺系統(tǒng)中就用三維坐標(biāo)來描述。
3、雙目標(biāo)定。雙目標(biāo)定就是利用已知世界坐標(biāo)系(標(biāo)定板)和圖像坐標(biāo)系(對標(biāo)定板圖像處理后結(jié)果)的對應(yīng)關(guān)系,計算出雙目相機在當(dāng)前位置關(guān)系下的參數(shù)信息。標(biāo)定完成后,用該雙目系統(tǒng)去觀測未知世界坐標(biāo)系時就可以得到其三維信息了。
伴隨著行業(yè)的飛速發(fā)展,越來越多不同種類的機器人出現(xiàn)在生產(chǎn)生活中,視覺系統(tǒng)作為智能機器人系統(tǒng)中一個重要的子系統(tǒng),將越來越受到人們的重視。