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AHPPEBot:基于表型和姿态估计的自主番茄采摘机器人

在姿态估计方面,我们使用一个深度学习模型来预测果梗上的七个语义关键点。这些关键点有助于机器人的路径规划,最小化目标接触,并有助于我们专门设计的末端执行器进行采摘。...在2017年,Bac等人[19]在CROPS(聪明机器人作物)项目下设计了一个甜椒采摘机器人,在商业温室中使用两种不同的末端执行器进行实验。...相反,我们在图像中使用与矩形预测边界框的平均宽度和高度相等的圆形来近似果实轮廓。结合深度相机的内在参数,我们进行反投影,在三维空间中生成球形虚拟点云,为路径规划期间的碰撞检测做准备,如图2所示。...其他点主要用于避免末端执行器与番茄果穗之间的碰撞,不需要超高的精度。OKS计算了目标上多个关键点的地面真实值与预测值之间的总体相似性。...最初,EP、TQP、MP、QP和FP点作为末端执行器的运动路径点,生成平滑的末端执行器轨迹。为了增加采摘成功率,执行碰撞检测,以确保末端执行器的内壁和上边缘不会与番茄果穗碰撞。

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机器人碰撞检测方法形式化

对机器人碰撞检测方法进行形式化验证, 以球体和胶囊体形式化模型为基础, 构建基本几何体单元之间最短距离和机器人碰撞的高阶逻辑模型, 证明其相关属性及碰撞条件, 建立机器人碰撞检测方法基础定理库, 为多机系统碰撞检测算法可靠性与稳定性的验证提供技术支撑和验证框架...基于以上分析, 在设计实现一个机器人碰撞检测算法时, 如何保障它的正确性和可靠性?...通过形式化技术, 构建机器人几何体单元之间的最短距离和机器人碰撞模型, 形式化验证其相关属性以及机器人碰撞条件, 建立机器人碰撞检测方法定理证明库, 为实现多机系统的碰撞检测算法的可靠性与稳定性验证提供技术支撑和方法参考...针对该问题, 本文在定理证明器中建立了机器人碰撞检测方法基础定理库并对机器人碰撞检测方法进行了形式化建模与验证, 为实现多机系统碰撞检测算法的可靠性和稳定性验证提供了技术支撑和验证框架.2.背景知识HOL-Light..., 通常可将其关节、连杆、末端执行器等基本几何体单元简化为长方体、胶囊体、球体等形状, 进而通过利用计算基本几何体简化模型的碰撞检测方法, 达到减少计算量的目的.

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    Dummies介绍

    dummy是可碰撞、可测量和可检测的物体。这意味着: 可用于其他基于体积的可碰撞对象的碰撞检测,如八叉树。 可用于与其他可测量对象的最小距离计算。 可以被近距离传感器探测到。...Used as marking points(作为标记点):例如在评估机器人的工作空间时,可以在不同的时间间隔内将一个dummies与机器人的末端执行器放置在相同的坐标上,最后提取并显示添加的所有dummies...end-effector, and end-effector target positions/orientations in inverse kinematics calculations(用于指定末端执行器和末端执行器在逆运动学计算中的目标位置...尖端对象必须是一个dummy,通常用户的位置和方向(the tip dummy)与机器人的末端执行器重合。同时,为了使运动链以逆运动学方式运动,需要机器人末端执行器的目标位置/定位。...有两种可能的选择:路径上自由或路径上固定。也请参考sim.followPath API函数(使用sim.followPath函数,虚拟点不需要使用路径的父函数)。

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    开源七轴myArm协作机械臂正逆运动学技术讲解

    DH模型DH参数模型是机器人学中一种常用的描述机器人运动学的方法。它通过一组参数来描述机器人的关节连杆,从而方便地计算机器人末端执行器地位置和姿态。...当我们有了一个机械臂的DH模型图我们具体能干些什么呢:正向运动学:通过给定关节角度,可以使用DH模型图计算机械臂末端执行器的位置和姿态,从而进行路径规划和运动控制逆向运动学:反过来,也可以用DH模型图来解决逆向运动学问题...路径规划:给定一个开始位置和一个结束位置,可以使用DH模型来规划机械臂的运动路径。这可能涉及到解决一系列的逆运动学问题。除此之外还有很多,比如说碰撞检测和臂章,动画和可视化机械臂,仿真机械臂等等。...在实际应用中,我们通常会直接在三维空间中直接进行计算,我们可以使用齐次坐标来进行转换,在齐次坐标中,一个二维点(x, y)可以表示为一个三维点(x, y, 1),一个三维点(x, y, z)可以表示为一个四维点...线性运动:在这种模式下,机器人末端执行器在两个点之间直线移动。这就意味着,无论机器人的关节如何移动,末端执行器都会沿着直线路径从一点移动到另一点。

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    李飞飞团队ReKep荣获CoRL-LEAP研讨会最佳论文奖,具身智能又下一城!

    虽然使用机器人与物体之间的相对姿势来表示约束是一种直接且广泛使用的方法,但涉及到刚体变换,这种方法便无法描述几何细节,而且也无法用于可形变物体。 另一方面,数据驱动方法可以直接在视觉空间中学习约束。...路径问题 在获得子目标 后,研究者继续求解从当前末端执行器姿态 到子目标 的轨迹 : 其中, 包含以下辅助控制代价:场景碰撞规避、可达性、路径长度、解的一致性,以及用于双臂设置的自碰撞功能。...对于关键点的前向模型 为了求解前述两个公式,在优化过程中必须使用前向模型h,以估计从末端执行器姿态变化 到关键点位置变化 。...作者对末端执行器与「抓取关键点」(属于同一物体或部件的刚性关键点组)之间做出刚性假设。...我们在两个机器人平台和各种任务上展示了结果,这些任务具有多阶段、野外、双臂和反应行为等特点,所有这些都不需要特定任务数据、额外训练或环境模型。 尽管前景看好,但仍存在一些局限性。

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    ROS2极简总结-MoveIt2

    ,也适用于过度制动的手臂中 控制 使用通用接口对低级硬件控制器执行时间参数化联合轨迹 3D 感知 使用 Octomaps 连接深度传感器和点云 碰撞检查 使用几何图元、网格纹理或点云避开障碍物...(全局和局部) 与控制器的零内存复制集成 M3:充分利用ROS2 MoveIt 节点的生命周期管理 利用 ROS2 组件节点 实时功能(M2) 在线机器人操作需要实时安全: 通过力、扭矩与环境进行复杂的相互作用...组件 支持多个规划管道 支持运行多个机器人 更灵活的配置 架构(M3) 利用 ROS2 组件节点获得更好的性能 混合规划 全局规划 优点: 围绕复杂的障碍物进行规划 避免陷入局部最小值...安全控制器 用于碰撞检查的网格 UR5 说明 SRDF - 语义机器人描述格式 关节组(关节和连杆的集合) 作为关节、连杆或串联链 虚拟和被动关节 机器人姿势 自碰撞 UR5 SRDF...(焊接和喷漆应用) 为末端执行器指定的路径点列表 MoveIt 现在支持实时和全局、碰撞感知的笛卡尔规划 理想的属性 完整性、约束不足、提前规划、实时 std::vector<geometry_msgs

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    【C++】ROS:navigation导航模块学习与算法示例

    3.地图构建:地图构建用于创建环境的表示,通常使用栅格地图(Grid Map)或点云地图(Point Cloud Map)。栅格地图将环境划分为网格,每个网格表示环境的状态(例如占据、自由或未知)。...点云地图使用激光雷达或摄像头获取的点云数据来表示环境。 4.路径规划:路径规划是导航模块的核心功能,它确定从机器人当前位置到目标位置的最优路径。...控制指令可以包括线速度、角速度等,用于驱动机器人的底层执行器,如电机或舵机。...导航模块的性能和效果受到环境感知、定位精度、地图质量、路径规划算法等多方面因素的影响。 2. 2D/3D环境导航常用算法 1.Dijkstra算法:基于图论的寻路算法,用于寻找两点之间的最短路径。...6.MoveIt算法:MoveIt是一种运动规划框架和库,为机器人提供路径规划、运动控制、碰撞检测等功能。

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    技术融合与创新大象机器人水星Mercury X1人形机器人案例研究!

    本文将通过Mercury X1大象人形机器人的案例,探讨如何利用尖端技术如大型语言模型(LLM)、同时定位与映射(SLAM)、机器人操作系统(ROS)、开源计算机视觉(OpenCV)和S-Tag标记码技术来实现复杂环境中的精确物体抓取和移动...此案例不仅展示了机器人的高级功能,也体现了现代机器人如何有效解决实际问题,预示着未来技术在工业和服务业中的应用前景。接下来的内容将详细说明实验的技术设置、步骤与成果。...6.pymycobotpymycobot是用于控制Mercury X1机器人机械臂和末端执行器(如夹爪)的Python库。它允许开发者精确控制机械臂的角度、坐标以及运动模式,包括差补模式和刷新模式。...标记A,B点:在RViz中使用“Publish Point”工具,在地图上点击想要标记的位置,就会发布一个点到ROS的默认话题,重复这个过程在B点也进行标记,记录下A,B点的坐标在程序中修改好保存的点位...如果在复杂的场景,比如说用手持乒乓球拍保证乒乓球拍上的球不会掉落,这个涉及力学平衡和稳定性就要考虑的多。碰撞避免在双臂操作中,防止手臂之间、手臂与机器人体、手臂与环境之间的碰撞是一大挑战。

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    使用ROS与Movelt实现myCobot 280运动轨迹规划和控制

    ROS的技术案例Introduction今天这篇文章将记录我使用myCobot 280 M5stack 在ROS当中是如何使用的。...它使得机器人的开发更加高效,也使得机器人的功能更加强大和灵活。...图片我们来看看moveit的功能如何进行路径规划,拖动机械臂末端的坐标,可以对机械臂进行运动的变化,也可以随机生成路径。...图片除此之外moveit还有许多功能例如,运动规划,可以为多关节的机器人进行路径规划,避免碰撞,并且还可以是用多种运动规划算法RRT,EST,LBKPIECE等;碰撞检测,可以进行复杂的3D碰撞检测,包括子碰撞和环境碰撞...我在未来也会继续探索更多的机械臂项目,并不定期分享我的发现和成果。如果你发现本文中有一些错误欢迎跟我进行沟通,如果你喜欢这篇文章留下你的点赞和评论是对我最大的支持!

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    基于图优化的多相机手眼标定框架

    PCL 代码:https://bitbucket.org/freelist/gm_handeye.git 摘要 手眼标定是估计参考坐标系(通常是机械臂或其夹持器的基座)与一个或多个摄像机的参考坐标系之间的空间变换的问题...这个过程被称为手眼标定,被定义为确定机器人参考坐标系(例如机器人基座或末端执行器坐标系)与摄像头参考坐标系之间的空间变换的过程。...而变换为: • :表示末端执行器在世界参考坐标系中的位姿的等距变换; • :表示棋盘格在末端执行器参考坐标系中的位姿的等距变换; • :表示棋盘格在摄像头参考坐标系中的位姿的等距变换; • :表示摄像头在世界参考坐标系中的位姿的等距变换...特别是,我们对棋盘格角点的检测添加了噪声,从而模拟了标定图案的错误检测(例如,使用低分辨率摄像头时的情况),并且还对用于标定的机器人位姿添加了噪声。提出的方法已经与以下方法进行了对比。...资源 自动驾驶及定位相关分享 【点云论文速读】基于激光雷达的里程计及3D点云地图中的定位方法 自动驾驶中基于光流的运动物体检测 基于语义分割的相机外参标定 综述:用于自动驾驶的全景鱼眼相机的理论模型和感知介绍

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    重大装备制造多机器人任务分配与运动规划技术研究综述

    为完成任务分配的周期时间最小化,Åblad等设计了一种时空负载均衡与协调方案,使用MILP模型指导任务分配、序列和机器人运动(路径和速度)来防止机器人与机器人碰撞[32]。...PRM算法分为采样和查询两个步骤,采样过程通过在自由环境中进行随机均匀采样,为每个采样点搜索邻居节点,在此基础上建立无碰撞连接概率路线图,查询过程通过使用搜索算法从路线图中找到一条可行路径。...但是,RRT算法与RRT* 算法都存在了碰撞检测计算的代价昂贵问题,将大量的计算时间都花费在了碰撞检测中[100-101],特别是在复杂且障碍物较多的环境中,算法效率大幅降低。...,对机械手和目标点的样品进行协调聚焦,其次考虑到NMM的非全息约束,在两个搜索树之间建立连接的启发式方法,从而提高路径的计算速度和成功率。...首先提出基于云边协同的集群机器人高动态实时任务分配方法,采用整数线性规划方法进行智能化区域划分与资源分配,并使用分层强化学习方法进行区域内任务分配,基于云边协同进行启发式跨区域任务分配。

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    机械手或机械臂傻笨粗,只有这些才能称为机器人

    双臂机器人不是两个单臂机器人的简单组合与叠加,而是一个完整的机器人系统,双臂之间存在依赖关系,他们分享使用传感器数据,具有共同的物理耦合,一个臂对于另一个臂的反应能够做出对应的动作、轨迹规划和决策。...双臂机器人在执行任务过程中,有着以下四个作用特点: ●易于刚性物体搬运:在末端执行器与臂之间无相对运动的情况下工作,如双臂搬运像钢棒这样的刚性物体,比两个单臂机器人的相应动作的控制要简单得多。...●柔性物体搬运控制简单化:在末端执行器与臂之间有相对运动的情况下,通过两臂间的较好配合能对柔性物体如薄板等进行控制操作,而两个单臂机器人要做到这一点是比较困难的。...●无碰撞运动设计路径规划:双臂机器人工作能够避免两个单臂机器人在一起工作时产生的碰撞情况。...机器臂将标配一款多功能末端执行器,可对不同形状、不同尺寸的物品实施抓取、固定和插入操作。只要教会它作业对象和 场景,机器人即可执行多种任务。 Pi4双臂机器人WorkerBot ?

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    基于matlab的机械臂仿真_移动机器人matlab运动学仿真

    在论文数据库中检索一下就会发现,很多人都选择借助Matlab这个数学软件平台进行机器人的建模仿真 [ 1 ] ^{[1]} [1]。...在使用机械臂时,大家一般只关心其最末端连杆的位姿,更确切的说,是最末端连杆的位姿与关节角度的关系。不过为了得到最末端连杆的位姿,我们需要计算中间所有连杆的位姿。...也就是说,在实际没发生碰撞时允许误报,但在发生碰撞时不能漏报——宁可错杀一千,不可放过一个。碰撞检测的计算量与模型的复杂程度有关。...首先是碰撞检测函数 collisionDetection,如果机械臂没有碰到障碍物就返回True。为了节省时间,碰撞检测使用的是机械臂各连杆的凸包,在最后显示的时候才使用原始连杆。...就像 Matlab 有很多让人不爽的地方一样,Mathematica 用于机器人仿真同样存在一些缺陷。我们之前在碰撞检测部分已经提过,要想达到很快的检测速度就不得不使用简单的几何模型。

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    机器人Get抓取新技能,轻松帮你整理混乱桌面(IROS2021)

    本文将介绍的这篇工作便致力于提升机器人在杂乱场景下的语义理解及抓取能力,文本提出一种带语义及碰撞检测的机器人抓取姿态估计方法,能够端到端地从单视角点云中同时学习实例分割、抓取姿态及可能存在的碰撞,输出物体级别的无碰撞抓取配置...图1 联合实例分割及碰撞检测的机器人抓取姿态估计示意图 具体方法 算法将杂乱场景下的机器人抓取作为一个多任务学习的问题,通过实例分割、抓取姿态和碰撞检测三个分支进行联合优化。...图2 联合实例分割及碰撞检测的机器人抓取姿态估计算法框图 作者采用先提取特征后聚类的方式进行桌面物体的实例分割。具体做法是,同时提取场景点云的语义特征和实例特征,其中语义特征用来进行前景和背景的分割。...图 4 六自由度抓取配置示意图 作者还增加了一个碰撞检测的分支,用于预测夹爪和场景可能存在的潜在碰撞,并通过交叉熵损失函数进行监督。...在真实场景中进行评测,同样优于 Baseline 方法: 图 6 实际机器人平台实验结果 总结 这篇工作将杂乱场景下的机器人抓取问题分为实例分割、抓取姿态估计及碰撞检测三个子任务并进行联合优化学习。

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    IROS 2021 | 机器人Get抓取新技能,轻松帮你整理混乱桌面

    抓取是人类和物体最基础的交互方式,机器人和物体之间的关系也是一样。...本文将介绍的这篇工作便致力于提升机器人在杂乱场景下的语义理解及抓取能力,文本提出一种带语义及碰撞检测的机器人抓取姿态估计方法,能够端到端地从单视角点云中同时学习实例分割、抓取姿态及可能存在的碰撞,输出物体级别的无碰撞抓取配置...图1 联合实例分割及碰撞检测的机器人抓取姿态估计示意图 2 具体方法 算法将杂乱场景下的机器人抓取作为一个多任务学习的问题,通过实例分割、抓取姿态和碰撞检测三个分支进行联合优化。...图2 联合实例分割及碰撞检测的机器人抓取姿态估计算法框图 作者采用先提取特征后聚类的方式进行桌面物体的实例分割。具体做法是,同时提取场景点云的语义特征和实例特征,其中语义特征用来进行前景和背景的分割。...在真实场景中进行评测,同样优于 Baseline 方法: 图 6 实际机器人平台实验结果 3 总结 这篇工作将杂乱场景下的机器人抓取问题分为实例分割、抓取姿态估计及碰撞检测三个子任务并进行联合优化学习

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    工业机器人系统介绍及ABB、KUKA、FANUC选型比较

    底层算法库的运动学控制算法即规划运动点位,负责控制工业机器人末端执行器按照规定的轨迹达到指定地点。动力学算法负责识别每一个姿态下机身负载物的转动惯量,使其保持最优化输出的状态。...现在驱控一体化是轻载型工业机器人的主要方向,基于现场总线的控制系统由控制模块、驱动模块和示教模块三部分组成,三者间的信号传输由电缆或网线完成。...系统稳定、算法强大;碰撞检测灵敏,为预防硬件损害起到很大作用;低温运行正常。不过价格相应的稍贵。 三、时尚的kuka机器人 KUKA的新一代控制器称为KR C4,其采用了软PLC的方案。...FANUC 机器人的KAREL系统由机器人,控制器和系统软件组成。它使用KAREL编程语言编写的程序来完成工业任务。 KAREL可以操作数据,控制和与相关设备进行通信并与操作员进行交互。...配备KAREL的系统 R-30iA 控制器可与各种机器人模型配合使用,以处理各种应用。这意味着常见的操作,编程和故障排除程序以及更少的备件。

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    机器人离线编程软件大统计

    ,如ABB、KIUKA、Fanuc、Yaskawa、Staub1i、KEBA系列、新时达、广数等); 3)拥有大量航空航天高端应用经验; 4)自动识别与搜索CAD模型的点、线、面信息生成轨迹; 5)轨迹与...CAD模型特征关联,模型移动或变形,轨迹自动变化; 6)一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测; 7)支持多种工艺包,如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工; 8)支持将整个工作站仿真动画发布到网页、手机端;缺点...所有装配夹具和工具客户均可以用Solidworks自行创建调用;第二步:Robotworks选取工具,然后直接选取曲面的边缘或者样条曲线进行加工产生数据点;第三步:调用所需的机器人数据库,开始做碰撞检查和仿真...,在每个数据点均可以自动修正,包含工具角度控制,引线设置,增加减少加工点,调整切割次序,在每个点增加工艺参数;第四步:Robotworks自动产生各种机器人代码,包含笛卡尔坐标数据,关节坐标数据,工具与坐标系数据...(4)完美的仿真模拟:独特的机器人加工仿真系统可对机器人手臂,工具与工件之间的运动进行自动碰撞检查,轴超限检查,自动删除不合格路径并调整,还可以自动优化路径,减少空跑时间。

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    逆天了,Kengoro运动起来比波士顿动力机器人的后空翻更带劲

    这么逆天的机器人就是Kengoro(腱悟郎)和Kenshiro(腱志郎),据《科学机器人》杂志报道,Kengoro和Kenshiro可以执行非常类似于人类的动作,并作为模型帮助科学家设计更好的碰撞假人和假肢...这样的机器人可以帮助研究人员更好地了解我们自己的身体是如何工作的,给他们一个真实的模型来进行实验。 他们还写道:“改善类人生物的关键特征隐藏在人类的结构和运动过程之后。...研究人员也承认,尽管Kengoro也有手指和脚趾,但仍然缺少与人类数字相匹配的肌肉组织。他们认为,鉴于这些“末端执行器”对人类的生活至关重要,因此,未来的研究重点将提高这些方面。...研究人员说:“末端执行器对于人类日常生活非常重要。”这表明,开发仿人末端执行器对于推动人形机器人向前发展至关重要。 研究人员甚至设计让Kengoro出汗,开发一个人造汗液系统给电机散热。...它甚至可以让碰撞假人更加“活跃”地参与实验,并结合人体在事故中的反应方式,使测试更加准确。 研究作者写道:“一个有趣的应用是汽车碰撞测试中使用的主动碰撞测试假人,因为目前的假人只能测量被动行为。

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    ROS1中Gazebo案例都有哪些机器人呢(Noetic2022)

    ROS2需要专用定制包,与ROS1可以桥接使用,不能直接支持。 ---- 奥迪R8: Audibot Simulator 此存储库包含奥迪 R8 的 Gazebo 仿真模型。...采用7轴配置,可以利用大量轴进行规划避开障碍物,并像人的手臂一样进行灵活的运动。 ---- diffbot: DiffBot 是具有两个轮子的自主差动驱动机器人。...---- mia hand: Mia 是一种机器人拟人化末端执行器,适用于:灵活的制造工厂、社交和/或类人协作机器人、生物自动化、人体工程学、假肢、人机界面研究,以及具有手部特征的抓手可能派上用场的任何地方...* 安全灵活 拖拽编程,可完整再现拖拽轨迹;内置扭矩传感器,当碰撞达到最大扭矩时,机器人会及时停止,避免人员或设备受伤。...然而,有效使用来自不同来源的信息需要在所涉及的传感器之间进行准确校准,这通常意味着繁琐且繁重的过程。

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    七大工业机器人离线编程软件大PK

    模型特征关联,模型移动或变形,轨迹自动变化; - 一键优化轨迹与几何级别的碰撞检测; - 支持多种工艺包,如切割、焊接、喷涂、去毛刺、数控加工; - 支持将整个工作站仿真动画发布到网页、手机端; __缺点...,在每个数据点均可以自动修正,包含工具角度控制,引线设置,增加减少加工点,调整切割次序,在每个点增加工艺参数; 第四步:Robotworks自动产生各种机器人代码,包含笛卡尔坐标数据,关节坐标数据,工具与坐标系数据...完美的仿真模拟:独特的机器人加工仿真系统可对机器人手臂,工具与工件之间的运动进行自动碰撞检查,轴超限检查,自动删除不合格路径并调整,还可以自动优化路径,减少空跑时间。...可生成机器人程序,使用户能够在Windows环境中离线开发或维护机器人程序,可显著缩短编程时间、改进程序结构。 - 路径优化。...仿真监视器是一种用于机器人运动优化的可视工具,红色线条显示可改进之处,以使机器人按照最有效方式运行。可以对TCP速度、加速度、奇异点或轴线等进行优化,缩短周期时间。 - 可达性分析。

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