【摘要】：基于體感相機(jī)的YuMi機(jī)器人人機(jī)協(xié)作是一種通過(guò)人體動(dòng)作與手勢(shì)信息相結(jié)合,遠(yuǎn)程控制機(jī)器人完成作業(yè)的人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)。主要通過(guò)完成機(jī)器人雙臂協(xié)作任務(wù)、遠(yuǎn)程通訊、機(jī)器人工件圖像采集、人體圖像采集,并結(jié)合基于骨骼跟蹤的人體動(dòng)作識(shí)別算法以及基于MLP的手勢(shì)識(shí)別算法,分別完成雙臂協(xié)作、工作目標(biāo)的檢測(cè)、人體動(dòng)作識(shí)別及人機(jī)協(xié)同、手勢(shì)識(shí)別,使機(jī)器人在隔離區(qū)通過(guò)人體信息完成作業(yè)。在許多危險(xiǎn)環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)時(shí),都需要機(jī)器人代替人去完成。由于存在難以近距離操作等多種問(wèn)題,經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生無(wú)法估計(jì)的后果。而目前存在的人機(jī)協(xié)作系統(tǒng),由于協(xié)作精度、安全等條件的限制,普遍停留在仿真及遙感控制,無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)需求。因此,本文提出一種基于體感相機(jī)的YuMi機(jī)器人人機(jī)協(xié)作系統(tǒng),主要內(nèi)容如下:(1)基于YuMi機(jī)器人平臺(tái)建立了雙臂協(xié)作系統(tǒng),完成雙臂協(xié)作與機(jī)器人圖像采集;同時(shí),將機(jī)器視覺(jué)與工業(yè)機(jī)器人相結(jié)合,對(duì)工件進(jìn)行抓取與信息采集。采用Socket通訊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程人機(jī)協(xié)同隨動(dòng)控制,達(dá)到零接觸、零傷亡,保證了人機(jī)協(xié)作的安全性。(2)針對(duì)人機(jī)協(xié)作中存在的遠(yuǎn)距離操作難等問(wèn)題,本文提出了使用體感與深度學(xué)習(xí)相結(jié)合,識(shí)別人體信息,從而對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行控制的方法�；隗w感相機(jī),使用骨骼跟蹤算法得到人體運(yùn)動(dòng)信息及關(guān)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)行人體動(dòng)作識(shí)別,達(dá)到人機(jī)協(xié)同隨動(dòng)控制;同時(shí)使用MLP多層感知機(jī)進(jìn)行人體手勢(shì)識(shí)別,將手勢(shì)數(shù)字預(yù)測(cè)結(jié)果發(fā)送給機(jī)器人,使機(jī)器人自主獲取對(duì)應(yīng)目標(biāo)信息,完成作業(yè)。相比傳統(tǒng)的協(xié)作系統(tǒng)控制方法,本文提出的體感及手勢(shì)識(shí)別控制方法識(shí)別精度更高,操作更簡(jiǎn)單可靠。(3)針對(duì)人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)應(yīng)用中存在的精度差與低效率問(wèn)題,本文提出的基于體感相機(jī)的YuMi機(jī)器人人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)使用服務(wù)端與客戶(hù)端連接傳輸數(shù)據(jù),可以建立多個(gè)機(jī)器人客戶(hù)端,并且工作精度在0.02mm,可實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作人員對(duì)多個(gè)機(jī)器人集群操作,相比傳統(tǒng)的人機(jī)協(xié)作系統(tǒng),工作精度與工作效率更高。
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP242
【圖文】：

圖 1-1 人機(jī)協(xié)作的應(yīng)用場(chǎng)景Fig. 1-1 Application scenario of man-machine collaboration1956 年，協(xié)作機(jī)器人的概念被美國(guó)西北大學(xué)教授 J.Edward Colgate 提出后，研究在國(guó)內(nèi)外各大研究機(jī)構(gòu)就已經(jīng)展開(kāi)，如圖 1-1 所示分別為 Motoman 雙臂機(jī)器人，制造于日本安川公司；由 KUKA 公司制造的 LBRiiwa 機(jī)器人，ABB 公司生產(chǎn)的雙臂協(xié)作機(jī)器人YuMi。在 2017 年杭州云棲大會(huì)上，YuMi 向世界展示了協(xié)作機(jī)器人制作咖啡，高精度的雙臂協(xié)作配合使得研究者們?yōu)橹痼@，迎來(lái)了研究的一陣熱潮。

圖 1-1 人機(jī)協(xié)作的應(yīng)用場(chǎng)景Fig. 1-1 Application scenario of man-machine collaboration，協(xié)作機(jī)器人的概念被美國(guó)西北大學(xué)教授 J.Edward Colgate 提出究機(jī)構(gòu)就已經(jīng)展開(kāi)，如圖 1-1 所示分別為 Motoman 雙臂機(jī)器人；由 KUKA 公司制造的 LBRiiwa 機(jī)器人，ABB 公司生產(chǎn)的雙臂017 年杭州云棲大會(huì)上，YuMi 向世界展示了協(xié)作機(jī)器人制作咖啡使得研究者們?yōu)橹痼@，迎來(lái)了研究的一陣熱潮。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王濤;;基于視觸融合的機(jī)器人操作[J];人工智能;2018年03期

2 林榮霞;;關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的飽和反饋力學(xué)控制方法研究[J];智能計(jì)算機(jī)與應(yīng)用;2019年02期

3 董航;杜廣勝;劉冬;叢明;;基于遺傳算法的碼垛機(jī)器人關(guān)節(jié)路徑規(guī)劃[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2017年05期

4 ;多技術(shù)融合的機(jī)器人時(shí)代,背后都蘊(yùn)含著哪些技術(shù)?[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2017年11期

5 黃順舟;王力;祁佩;張崇印;;低溫貯箱隔熱層打磨機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)仿真分析[J];環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo)報(bào);2016年37期

6 王光建,梁錫昌,蔣建東;機(jī)器人關(guān)節(jié)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J];機(jī)械傳動(dòng);2004年04期

7 黃宇中;胡宇方;;機(jī)器人重復(fù)定位精度分析[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);1987年04期

8 陳彥;樊誠(chéng);;機(jī)器人用伺服和控制電機(jī)[J];微電機(jī);1987年04期

9 陳濱;機(jī)器人通過(guò)奇點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)逆問(wèn)題的數(shù)值解法[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1988年04期

10 金廣業(yè);機(jī)器人位移和速度反饋的一種方法[J];機(jī)器人;1988年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 李亞;林仲豪;;供給側(cè)改革背景下的廣東機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑研究[A];市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)與供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革——2016年嶺南經(jīng)濟(jì)論壇論文集[C];2016年

2 荊陽(yáng);龐思勤;周蘭英;;月球探測(cè)機(jī)器人關(guān)節(jié)固體潤(rùn)滑關(guān)鍵技術(shù)的新進(jìn)展[A];面向制造業(yè)的自動(dòng)化與信息化技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)技術(shù)——2001年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨第九屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

3 周友行;鄒湘伏;何清華;;多臂機(jī)器人關(guān)節(jié)間的碰撞檢測(cè)研究[A];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)會(huì)2003年年會(huì)論文集[C];2003年

4 楊明;蘇學(xué)成;李貽斌;樊炳輝;逢振旭;;一種機(jī)器人關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)研究[A];1997中國(guó)控制與決策學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1997年

5 王瑞茂;余躍慶;;柔性機(jī)器人協(xié)調(diào)操作終點(diǎn)定位規(guī)劃[A];第十四屆全國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第二屆海峽兩岸機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

6 張緒平;余躍慶;;空間機(jī)器人關(guān)節(jié)柔性與桿柔性的耦合特性[A];第十一屆全國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)年會(huì)暨首屆青年機(jī)構(gòu)學(xué)研討會(huì)論文集[C];1998年

7 李文鈞;;機(jī)器人在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體打磨領(lǐng)域的應(yīng)用[A];第十三屆全國(guó)鑄造年會(huì)暨2016中國(guó)鑄造活動(dòng)周論文集[C];2016年

8 周麗霞;崔明光;李利清;王磊;;沖壓線(xiàn)搬運(yùn)機(jī)器人避障策略及仿真[A];2015年工業(yè)設(shè)計(jì)與協(xié)同創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議暨第20屆全國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

9 郭益深;陳力;;漂浮基雙臂空間機(jī)器人關(guān)節(jié)軌跡跟蹤的擬增廣自適應(yīng)控制[A];第25屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（中冊(cè)）[C];2006年

10 李利清;杜麗峰;王磊;趙娜;;自動(dòng)化沖壓生產(chǎn)線(xiàn)節(jié)拍優(yōu)化系統(tǒng)[A];2015年工業(yè)設(shè)計(jì)與協(xié)同創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議暨第20屆全國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 巴黎高科評(píng)論 馮素雯　譯;更好或更壞的“外科醫(yī)生”？[N];經(jīng)濟(jì)觀察報(bào);2014年

2 本報(bào)記者 龐文淵;給機(jī)器人裝上寶雞心[N];寶雞日?qǐng)?bào);2017年

3 本報(bào)記者 孫海濤;秦川集團(tuán)：機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器獲200家企業(yè)訂單[N];寶雞日?qǐng)?bào);2018年

4 中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào)記者 王曉濤;國(guó)產(chǎn)機(jī)器人這一腳不能踩空[N];中國(guó)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)報(bào);2018年

5 本報(bào)記者 龐文淵;如何讓更多機(jī)器人用上寶雞智造？[N];寶雞日?qǐng)?bào);2018年

6 趙風(fēng);世界機(jī)器人匯聚寶雞 打造寶雞智能制造的新高度[N];寶雞日?qǐng)?bào);2018年

7 記者 李興彩;多部委打出政策組合拳 機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有望步入良性發(fā)展[N];上海證券報(bào);2016年

8 記者 李麗云 實(shí)習(xí)生 杜寒三;我自主“機(jī)器人關(guān)節(jié)”投產(chǎn) 有望大幅降低整機(jī)成本[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

9 本報(bào)記者 孟民;寶雞打造機(jī)器人關(guān)鍵零部件基地[N];寶雞日?qǐng)?bào);2017年

10 記者 戴純青 通訊員 柴天明 施慧;海寧吹響創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新集結(jié)號(hào)[N];嘉興日?qǐng)?bào);2017年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 邵璇;液壓四足機(jī)器人力平衡控制研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2019年

2 嚴(yán)華;運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)上肢康復(fù)訓(xùn)練外骨骼機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用試驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2014年

3 劉智光;人機(jī)協(xié)作中機(jī)器人力感知與柔順控制方法研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2017年

4 項(xiàng)超群;面向軟體機(jī)器人的McKibben肌肉關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究[D];東北大學(xué);2017年

5 牛建業(yè);基于串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)的四輪足步行機(jī)器人研究[D];燕山大學(xué);2018年

6 張立銀;不確定機(jī)器人的滑模軌跡跟蹤控制[D];西安電子科技大學(xué);2018年

7 潘立;面向裝配作業(yè)的機(jī)器人柔順控制方法研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2018年

8 劉斌;四足機(jī)器人落地過(guò)程中緩沖策略的研究[D];山東大學(xué);2017年

9 李紅巖;煤礦蛇形搜尋機(jī)器人路徑規(guī)劃策略研究[D];西安科技大學(xué);2018年

10 郭云龍;搜救偵測(cè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉俊凱;彈復(fù)性機(jī)器人原型設(shè)計(jì)及其自主對(duì)接技術(shù)研究[D];華東理工大學(xué);2019年

2 王玉琦;空間雙臂機(jī)器人捕獲自旋目標(biāo)的協(xié)調(diào)操作柔順控制研究[D];北京郵電大學(xué);2019年

3 穆衛(wèi)誼;七自由度機(jī)器人的方案設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)力學(xué)分析[D];西安理工大學(xué);2014年

4 楊志偉;基于體感相機(jī)的YuMi機(jī)器人人機(jī)協(xié)作研究[D];西安理工大學(xué);2019年

5 公成龍;不確定性機(jī)器人的組合非線(xiàn)性反饋控制[D];南昌航空大學(xué);2019年

6 李e

本文編號(hào)：2726702