如何检测机械手抓取物品是否成功，有感兴趣的吗？

登录 · 发表于 2015-6-4 12:00

本帖最后由幸福至上于 2015-6-4 12:00 编辑

最近想做一个动作机构，可以实现对物体进行抓取，并能够通过动作机构上的相应传感器判断是否抓取成功，同时抓取动作应该足够“温柔“，意即不能过分用力抓住物体，导致物体损坏，所以控制所输出力道能够刚好抓住物体为宜。但这就涉及到压力传感器和物体检测传感器的问题了，以前没接触过机器人这方面的东东，希望能和大家讨论下如何实现得比较好。。。
在某宝上搜索了下，觉得有两种类型的机械抓手可能比较合适，一种是平移式的机械抓手，即进行张开和闭合动作时，两边的夹板都是基本相对平行移动的。样例如下图所示:

平移型机械抓手

另一种是夹角式的机械抓手，即机械抓手张开和闭合时，都是以某部分为支点进行的。其中一个样例如下图所示:

夹角式机械抓手

我更加偏向于使用平移型机械抓手，因为张开时占用空间要小些。这样，对于夹持物体的力道判断就很关键了，夹得松了，会出现夹不起来的情况。夹的力道大了，又会损坏待夹物体。
个人觉得，用检测驱动器电流的方式来判断是否夹住物体应该具备可行性。当夹住东西的时候，驱动电流应该会急剧变大，此时停止闭合动作驱动，应该能夹稳物体了。这个想法具体还待实验。其实最好还是通过在机械抓手上加装某种形式的压力传感器或光电传感器来实现较为准确的抓取，但最好又不要安装在夹持物体的位置，不然很容易磨损和损坏的。不知道大家有什么类似的经验或可行的解决方法，提出来讨论一下？先谢谢大家了。

发表于 2015-6-4 15:16

建议采用光电传感器可以内陷一点，避免损坏和磨损。
压力传感器需要做结构，麻烦一些。
检测电流方法，若力度小，可能夹不住，电流变化小导致错误判断。若力度大，可能会导致损坏。

发表于 2015-6-4 17:56

lowe0822 发表于 2015-6-4 15:16
建议采用光电传感器可以内陷一点，避免损坏和磨损。
压力传感器需要做结构，麻烦一些。
检测电流方法，若 ...

谢谢建议。光电传感器考虑过，按你所说方法安装应该是不错的办法。但光靠光电传感器貌似难以估计要夹持的力道，虽然光电传感器能够检测到物体靠近，但对于透明物体(如玻璃容器)检测能力偏弱。压力传感器确实又需要考虑结构。。。

登录 · 发表于 2015-6-4 18:00

顶一个

发表于 2015-6-4 21:42

用气爪，气压很方便调节，控制也简单，什么样的开合方式都有，用红外光电检测是否夹住了

发表于 2015-6-4 21:46

嗯，气爪好像可以在自身安装磁接近开关以便判断是否闭合

发表于 2015-6-4 21:50

用压力传感器，不过不是装在和被抓物的接触面上，而是装在“手腕”位置，如果抓住了，拿起来，必然会受到被抓物的重力影响，如果没抓住，还是“空手”的重力。

发表于 2015-6-4 21:59

用吸抓,先检测能否吸住,再加对应力度抓取.
保证对不同重量物料,采用对应抓力,抓取.

发表于 2015-6-4 22:21

受不了了发表于 2015-6-4 21:42
用气爪，气压很方便调节，控制也简单，什么样的开合方式都有，用红外光电检测是否夹住了 ...

工业上这种方案应用比较多

发表于 2015-6-4 22:36

dirtwillfly 发表于 2015-6-4 22:21
工业上这种方案应用比较多

嗯，很成熟的东西，这种往返式的机械动作，又精度要求不高，气动极其有优势。楼主那机构没通用性，不太赞成

发表于 2015-6-4 22:37

现在的红外光电传感器，对于玻璃啊薄膜之类根本就不是事了

发表于 2015-6-5 08:24

驱动部分可以采用恒流方式,这样机械手只有这么大的力,只用延时一下就可以了;
问题在于你怎么知道用多大的力,如果是固定的物品没有问题,几次测试就能找到,不是固定物品时,要想办法检测力度,检测物品是否滑动,来调整力度,来满足要求;

发表于 2015-6-5 10:15

受不了了发表于 2015-6-4 21:46
嗯，气爪好像可以在自身安装磁接近开关以便判断是否闭合

安装磁接近开关是可以检测到手抓闭合，但无法检测到力道。。。。

发表于 2015-6-5 10:17

cjseng 发表于 2015-6-4 21:50
用压力传感器，不过不是装在和被抓物的接触面上，而是装在“手腕”位置，如果抓住了，拿起来，必然会受到被 ...

嗯，这个在一般的工业控制中，用于判断此次抓取是否成功是相当合适的。但我还需要实时检测，让机械手抓能够以适当的力道抓起来，不能抓坏了物体，不知道金属应变片贴在手抓上是否能检测到压力变化？

登录 · 发表于 2015-6-5 10:37

受不了了发表于 2015-6-4 21:42
用气爪，气压很方便调节，控制也简单，什么样的开合方式都有，用红外光电检测是否夹住了 ...

请问你所说的气爪是这种吗？

这个是需要供气吗？

发表于 2015-6-5 10:45

你那个是气爪，气爪的样子很多，问卖气动元件的要本手册慢慢翻，现在的车间气源几乎是标配，至于握紧的压力，有那种数字式的压力表，电流控制，不过一般都要1千多块钱一个

发表于 2015-6-5 10:45

cos12a 发表于 2015-6-4 21:59
用吸抓,先检测能否吸住,再加对应力度抓取.
保证对不同重量物料,采用对应抓力,抓取. ...

那这样是需要两套东西吗？一套是吸气的，用于测试物体重量，以便计算抓取所需力道，另一套是抓取机构？吸气这一套有什么方法实现吗，需要压缩机不？我之前考虑的还是采用金属应变片的方式，但对于不同重量的物体，貌似确实不能用同样的力道夹持，不然可能有的能夹起来，有的无法夹起来。

发表于 2015-6-5 10:46

受不了了发表于 2015-6-4 22:36
嗯，很成熟的东西，这种往返式的机械动作，又精度要求不高，气动极其有优势。楼主那机构没通用性，不太赞 ...

那气动机构复杂吗，需要的额外设备这些？

发表于 2015-6-5 10:47

受不了了发表于 2015-6-4 22:37
现在的红外光电传感器，对于玻璃啊薄膜之类根本就不是事了

光电传感器是能检测到玻璃类透明或折射率较高的物品，只需要增大光电发射管的IF电流即可，这个已实测，但只能实现检测，无法将其传感数据用于力道控制。。。

发表于 2015-6-5 10:53

幸福至上发表于 2015-6-5 10:47
光电传感器是能检测到玻璃类透明或折射率较高的物品，只需要增大光电发射管的IF电流即可，这个已实测，但 ...

力量方面做开环的又没事，在接触面想办法，现在的材料科学这么发达，气动的东西不会比电的复杂

如何检测机械手抓取物品是否成功，有感兴趣的吗？

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