9、增强现实辅助机器人编程的输入与跟踪系统

增强现实辅助机器人编程的输入与跟踪系统

1. 引言

自动化是提高工业生产效率的关键技术之一。随着产品种类增多和小批量生产趋势的加强，工业机器人的编程需求日益频繁。中小企业由于批量小、成本高，在采用自动化技术时面临经济挑战，因此降低机器人编程成本成为关注焦点。

目前，大规模生产中主要采用混合编程方法，包括离线编程（OLP）和仿真，以及后续的在线调试。新的编程方法如示教编程（PbD）和增强现实辅助编程系统（ARRPS），旨在使机器人编程更直观、成本更低。这些方法适用于中低复杂度的生产过程，不需要大量基于仿真的优化。

ARRPS的基本理念是提供基于增强现实的人机界面（HMI），将虚拟信息（如机器人路径）与真实环境叠加，替代传统的示教编程，实现更快速、直观的编程。然而，现有的ARRPS概念存在成熟输入方法缺乏和硬件成本高等问题。本文旨在提出一种基于VIVE Lighthouse技术的新型输入与跟踪系统，以解决这些问题，具体贡献如下：
- 基于VIVE Lighthouse技术的灵活且经济高效的输入与跟踪系统。
- 作为开源软件包发布的模块化软件平台。
- 证明该系统作为ARRPS的基本可行性。
- 检查增强现实的准确性以及该系统实现的路径点放置的端到端准确性。

2. 相关工作

不同的ARRPS系统尝试利用增强现实作为直观的人机界面来改进机器人编程，以下是一些有代表性的研究：
| 研究人员 | 系统组成 | 输入方式 | 精度情况 |
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| Lambrecht等 | 平板电脑和Kinect | 手势输入 | 手势识别精度