17、小型金属螺栓的双阶段机器人料箱拾取与机器人关节滞后研究

小型金属螺栓的双阶段机器人料箱拾取与机器人关节滞后研究

在工业自动化领域，小型金属螺栓的分离与拾取以及机器人关节的性能优化是重要的研究方向。下面将分别介绍小型金属螺栓的双阶段拾取系统和机器人关节中摆线驱动器滞后的研究。

小型金属螺栓的双阶段拾取系统

在处理小型金属物体分离问题时，现有的解决方案存在一定局限性。例如，Blank等人提出的无纹理金属物体的6自由度姿态估计管道，对于小型散装部件的适用性有限，因为物体相互靠近且重叠，难以清晰分割。而传统的分离和定向解决方案，如振动碗式进料器或步进进料器，缺乏必要的灵活性，且空间需求和投资成本较高。

为了解决这些问题，提出了一种针对小型金属螺栓的双阶段拾取方法。该方法通过两阶段抓取过程，能使螺栓处于确定的姿态，同时还能处理嘈杂的深度信息，具有低成本和高灵活性的特点。
- 系统设计要求 ：目标是开发一个灵活且经济高效的系统，能轻松适应不同物体或变体。待分离的螺栓尺寸较小，总长度约为15 - 35毫米，圆柱轴直径为3 - 5毫米，螺栓头部直径为10 - 15毫米。这些金属螺栓具有磁性，表面无纹理且反光。在设计系统时，需要考虑空间需求和合适传感器的集成，应选择小型轻量级的物体识别传感器布置在机器人末端执行器上，避免使用固定的基础设施传感器系统，并优先选择成本效益高的解决方案。
- 系统设置包括一个配备合适末端执行器的工业机器人，末端执行器包含一个磁性抓手和一个视觉传感器，因此只能拾取磁性物体，如金属螺栓。一个装有随机姿态螺栓的盒子（如小负载载体）放置在机器人的工作空间内，此外，还使用一个夹具在抓取后将物体存储在确定的位置。
- 直接从盒子中抓取小型金属物体复杂且具有挑战性。由于零