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發(fā)布時(shí)間：2021-09-07 05:23
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然而，由于環(huán)境通常是復(fù)雜和無結(jié)構(gòu)化的（例如混亂的場景），有時(shí)機(jī)器人很難找到合適的位置來抓住物體。因此，我們研發(fā)了一種新型智能抓取機(jī)器人，結(jié)合深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法，賦予機(jī)器人主動(dòng)探索感知的能力，解決了AffordanceMap方法的缺陷，使得機(jī)器人能夠改善抓取環(huán)境，提高了機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的抓取成功率。2.系統(tǒng)總覽我們設(shè)計(jì)的主動(dòng)探索機(jī)器人系統(tǒng)的工作流程如圖所示。首先，系統(tǒng)通過RGB-D相機(jī)得到場景的彩圖像和深度圖像，基于這兩幅圖像，利用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出AffordanceMap。然后，我們提出了一個(gè)度量?來評價(jià)當(dāng)前的AffordanceMap的可信度。如果?達(dá)到閾值，復(fù)合機(jī)器人手將執(zhí)行抓取操作。否則，將得到的RGB圖像和深度圖像輸入到深度Q學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)（DQN）中，得到應(yīng)采取動(dòng)作的位置和方向，引導(dǎo)復(fù)合機(jī)器人手通過推動(dòng)物體給環(huán)境帶來適當(dāng)?shù)母蓴_。這個(gè)過程將不斷循環(huán)，直到環(huán)境中的所有對象都被成功地拾取。3.研究方法3.1機(jī)械手設(shè)計(jì)現(xiàn)在主流的機(jī)械手主要有兩種：吸盤式機(jī)械手和手爪式機(jī)械手。這兩種結(jié)構(gòu)各有利弊，將兩者結(jié)合的機(jī)械手成為了新的趨勢。因此，我們設(shè)計(jì)了一種將吸盤結(jié)構(gòu)與手爪結(jié)構(gòu)復(fù)合起來的新型機(jī)械手。
在工業(yè)領(lǐng)域中，這些組件包括環(huán)境條件的變化，傳送，定位，處理接口，振動(dòng)，環(huán)境光，溫度，灰塵，油，水，和其他電磁輻射。在極端條件下，有時(shí)需要增大用于視覺檢測組件的保護(hù)。典型的例子是在一個(gè)相對干凈的環(huán)境中使用某些相機(jī)的需求。但是，一般情況下，可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用，以滿足工業(yè)相機(jī)。由于受到外界的影響，即使是穩(wěn)定的視覺信息系統(tǒng)也常常不能令人滿意。例如，振動(dòng)可能會(huì)直接導(dǎo)致圖像進(jìn)行模糊和失真，而可變部分企業(yè)可能會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致社會(huì)產(chǎn)生各種不同的圖像，長時(shí)間曝光會(huì)導(dǎo)致中國運(yùn)動(dòng)物體的圖像清晰度失真。二、環(huán)境影響環(huán)境對視覺檢測硬件的影響不僅會(huì)破壞硬件本身，而且會(huì)影響測量結(jié)果。例如，在溫度變化的環(huán)境中，大多數(shù)工業(yè)相機(jī)可以工作在-5度到65度之間。在實(shí)際環(huán)境中，過高的溫度通常會(huì)給相機(jī)成像帶來噪音。然而，這可以通過改進(jìn)照明方法來提高信噪比。另外，溫度也會(huì)影響led光源的性能。隨著led溫度的升高，其亮度降低，可以通過光源控制器進(jìn)行補(bǔ)償。發(fā)光二極管本身產(chǎn)生的熱量也會(huì)加速老化甚至直接報(bào)廢，因此需要良好的散熱設(shè)計(jì)。上海磐云科技有限公司簡稱磐云科技，專注非標(biāo)定制自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn)，企業(yè)于2014年2月成立，企業(yè)總?cè)藬?shù)100余人，研發(fā)總部設(shè)立在魔都上海，位于江蘇太倉的生產(chǎn)制造基地累計(jì)投入6000萬，占地23000m2，目前企業(yè)年?duì)I收已超億元。磐云科技自成立以來，得到來自3C消費(fèi)電子、汽車、半導(dǎo)體行業(yè)、IOT物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)客戶的認(rèn)可與支持。磐云科技取得的核心技術(shù)為多軸協(xié)同控制技術(shù)、機(jī)器人機(jī)界面調(diào)控技術(shù)、高速圖像處理技術(shù)、激光定位測量技術(shù)、產(chǎn)品組裝與包裝系統(tǒng)集成等核心技術(shù)。
機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)可以適應(yīng)不同產(chǎn)品規(guī)格，對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線質(zhì)量檢測,可以擴(kuò)展到對于啤酒瓶等別的種類的玻璃瓶檢測，可以讓終客戶方便靈活的使用于各類檢測中。機(jī)器視覺之紙容器視覺檢測系統(tǒng)簡介視覺檢測是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它綜合了光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的技術(shù)，涉及到計(jì)算機(jī)、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機(jī)電一體化等多個(gè)領(lǐng)域。紙容器視覺檢測系統(tǒng)主要用于紙杯、紙碗、紙碟等食用容器的缺陷檢測，該視覺檢測系統(tǒng)包括兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的檢測子系統(tǒng)，即紙容器口部檢測系統(tǒng)和紙容器底部檢測系統(tǒng)。下面簡要介紹一下視覺檢測系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)優(yōu)勢。一、紙容器視覺檢測系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)：1、杯口檢測：對尺寸、爆口、污漬、斷口、翹邊、穿孔等進(jìn)行檢測判斷。2、杯底檢測：對尺寸、塌底、斷面、污漬、穿孔、掉底、爛底、月牙底、穿底和黃色不干膠粘貼等進(jìn)行檢測判斷。3、大誤檢率<0.2%，檢測速度200fps，像素1024*768。4、檢測合格率>99.8%，可靠性>99.5%，結(jié)果輸出可存檔、可打印。5、不合格品率要求：對黑點(diǎn)直徑大于1.0mm的產(chǎn)品檢出率應(yīng)為100%對黑點(diǎn)直徑小于1.0mm且大于0.6mm的產(chǎn)品檢出率應(yīng)>99.5%對黑點(diǎn)直徑小于0.5mm的產(chǎn)品誤檢率應(yīng)<0.5%6、
中國是紅棗的主要出產(chǎn)國，紅棗作為我國的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)作物，對其進(jìn)行質(zhì)量檢測和分級的要求越來越高，目前傳統(tǒng)的檢測分級手段主要有：1）手工分類：在國內(nèi)外具有成熟的分類方法，利用反轉(zhuǎn)分式和傳送帶式分級臺(tái)，這兩種方法是用肉眼區(qū)分，存在分級精度低，視覺疲勞，分級效率低的問題，造成了紅棗及其他農(nóng)產(chǎn)品分級銷售困難和出口困難等問題。2）機(jī)械化分級：大小分級機(jī)及重量分級機(jī)，這種方法只能根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的大小和重量分級。尺寸分級機(jī)的工作原理一般是利用孔、間隙等方式來判斷水果大小，然后根據(jù)水果橫徑的大小進(jìn)行分級。重量分級機(jī)是根據(jù)水果重量進(jìn)行分級，應(yīng)用于紅棗等特殊果類時(shí)不能兼顧其表面裂縫、痕、霉變等重要特質(zhì)。3）光電分級:目前使用普遍的分選方法，它是利用農(nóng)產(chǎn)品表面對不同波長范圍內(nèi)的光的吸收和反射來分析其顏色特征，從而決定水果的質(zhì)量等級。按照光的波段范圍來分，可分為可見光檢測和近紅外檢測。但是這個(gè)方法僅僅對果蔬的表面顏色特征進(jìn)行判斷，而忽略其它方面的特征，故存在很大的片面性，不適合紅棗或其他果蔬品質(zhì)面檢測的需要。
