42、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过程效率的关键技术之一。随着产品变体增多和小批量生产趋势的发展，工业机器人需要更频繁地进行编程。特别是中小企业，由于批量小和成本高，在经济上难以采用自动化。因此，降低机器人编程成本成为关注焦点。

目前，大规模生产中占主导地位的编程方法是混合编程，包括广泛的离线编程（OLP）和仿真步骤，随后是相对较短的在线调试步骤。新的方法，如示教编程（PbD）和增强现实辅助编程系统，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，无需大量基于仿真的优化。

增强现实辅助机器人编程系统（ARRPS）通过提供基于增强现实的人机界面（HMI），将有用的虚拟信息（如机器人路径）与真实环境叠加，旨在取代通过示教器进行的在线编程，实现更快速、直观的编程。然而，现有概念存在一些问题，如成熟输入方法的缺乏和硬件成本高。本文的目标是提出一种基于VIVE Lighthouse技术的新型输入和跟踪系统，以缓解这些问题。具体贡献包括：
- 基于VIVE Lighthouse技术的灵活且经济高效的输入和跟踪系统。
- 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。
- 检查增强效果的准确性以及使用该系统实现的路径点放置的端到端准确性。

2. 相关工作

ARRPS系统试图通过在生产现场使用增强现实作为直观的人机界面来改进机器人编程。以下是一些相关的研究成果：
|研究人员|系统组成|特点|准确性情况|
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|Lambrecht等人|平