基于机器视觉的分拣机器人6D位姿估计
基于改进YOLO6D的缸盖位姿估计算法
CBL
CBL = Conv BN Leaky ReLU
Add
Res1
Res unit =
CBL
CBL
+
Res2
Res8
Resn = CBL
Res unit
n个残差块 Res8
Res4
CBL*3
CBL*3
CBL*2
图 1 改进后 YOLO6D 网络结果 Fig.1 Improved YOLO6D network results 与 Darknet19 相 比，Darknet53 层 次 更 深， 整 体 网 络在性能上超过 Darknet19，可以有效提取细节特征， 在工业领域应用广泛 。 [12,13]
3.2 数据集 本文利用 ObjectDatasetTools 制作数据集。实验采 集平台包括 Intel RealSense D435i 相机、三脚架等。首 先 对 相 机 进 行 标 定， 获 取 相 机 的 内 外 参 数。 然 后 打 印 Arucomarkers 文件夹下的 Aruco 标记码贴在目标物体周 围，确保标记码平整、不重复、间距合理。之后使用相 机进行录像，过程中确保图像变化平稳，相机视野内至 少出现 2-3 个标记码。获取目标物体的 3D 原始模型后， 删除不必要的背景数据并处理噪声。最后，生成掩码和 标签文件，得到 LineMod 格式的数据集，如图 2 所示。 3.3 实施细节 为了避免过拟合，在实验中对图像进行数据增强， 例如，调整饱和度、曝光度、色调、旋转角度，对图像 进行随机缩放和平移，以生成更多训练样本。实验使用 随机梯度下降法进行训练，设置初始学习率为 0.001，每 完成 100 个 Epoch 在原来的学习率上衰减 10 倍。本文 采用以下 3 个常见的指标评估算法的性能，即 2D 投影误 差、ADD 以及 5cm5°。 3.4 实验结果及分析 本文在自建的缸盖数据集中进行训练，验证 YOLO6D 与改进后算法的性能。实验过程曲线及实验结果如图 3、 图 4 所示。 从实验结果可知（如表 1 所示），在相同实验条件下，
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》篇一一、引言物体识别和位姿估计是计算机视觉领域的两个核心任务。
在机器人操作、自动驾驶、无人机控制等众多领域中，对物体的准确识别和精确的位姿估计至关重要。
随着深度学习和多模态信息处理技术的发展，基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计成为了研究热点。
本文旨在探讨基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计的研究现状、方法以及挑战，以期为相关研究提供有价值的参考。
二、研究背景及现状物体识别技术已经得到了广泛的应用和发展，其中包括基于单一模态的识别方法，如基于视觉、深度等。
然而，在实际应用中，单一模态的信息往往无法满足复杂场景下的需求。
因此，多模态特征融合的物体识别方法逐渐成为研究热点。
同时，6D位姿估计作为机器人操作和自动驾驶等领域的关键技术，其准确性直接影响到任务的执行效果。
目前，基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计已经成为研究热点。
许多研究者通过融合视觉、深度、红外等多种模态信息，提高了物体识别的准确性和位姿估计的精度。
然而，如何有效地融合多模态信息、如何处理不同模态之间的差异和冗余等问题仍是研究的难点。
三、方法与技术本文提出了一种基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计方法。
首先，我们通过多种传感器获取物体的多模态信息，包括视觉、深度等。
然后，我们采用深度学习技术对不同模态的信息进行特征提取和融合。
在特征融合过程中，我们采用了注意力机制，以突出重要特征并抑制冗余信息。
最后，我们利用融合后的多模态特征进行物体识别和6D位姿估计。
在物体识别方面，我们采用了卷积神经网络（CNN）对图像进行特征提取，并利用支持向量机（SVM）或softmax等分类器进行分类识别。
在6D位姿估计方面，我们采用了基于点云配准的方法，通过将物体的三维点云数据与场景中的点云数据进行配准，实现精确的位姿估计。
四、实验与结果我们在多个数据集上对所提出的方法进行了实验验证。
实验结果表明，基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计方法在准确性和鲁棒性方面均优于单一模态的方法。
目前物体6自由度位姿估计
目前物体6自由度位姿估计
随着机器人技术的不断发展，物体6自由度位姿估计成为了机器人领域中的一个重要研究方向。
物体6自由度位姿估计是指通过机器人的感知系统，对物体在三维空间中的位置和姿态进行精确的估计。
这个过程需要机器人具备对物体的感知能力，包括视觉、触觉、力觉等多种感知方式。
在物体6自由度位姿估计中，视觉是最常用的感知方式。
通过摄像头获取物体的图像，然后通过计算机视觉算法对图像进行处理，得到物体的位置和姿态信息。
这个过程需要机器人具备对图像的处理能力，包括图像分割、特征提取、匹配等多种技术。
除了视觉，触觉和力觉也可以用于物体6自由度位姿估计。
通过机器人的触觉传感器和力传感器，可以获取物体的表面形状和硬度等信息，从而推断出物体的位置和姿态。
这个过程需要机器人具备对触觉和力学的理解能力，包括传感器的设计和信号处理等技术。
物体6自由度位姿估计在机器人领域中有着广泛的应用。
例如，在工业生产中，机器人需要对零件进行定位和装配，这就需要机器人具备对零件位置和姿态的精确估计能力。
在医疗领域中，机器人需要对患者进行手术操作，这就需要机器人具备对患者身体位置和姿态的精确估计能力。
物体6自由度位姿估计是机器人领域中的一个重要研究方向，它需
要机器人具备对物体的感知能力，包括视觉、触觉、力觉等多种感知方式。
随着机器人技术的不断发展，物体6自由度位姿估计将会在更多的领域中得到应用。
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》篇一一、引言在过去的几年中，计算机视觉的进步显著改变了人们对于自动化处理、数据分析及智能化技术的认知。
尤其在现代的机器人技术和智能制造中，基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计，已经成为一个重要的研究方向。
本文将详细探讨这一领域的研究背景、现状及未来发展趋势。
二、研究背景与现状随着深度学习和计算机视觉技术的快速发展，物体识别和位姿估计的准确性已经得到了显著提升。
多模态特征融合技术的出现，为解决复杂的物体识别问题提供了新的可能。
多模态数据包括了如RGB图像、深度图像、点云数据等，这些数据包含了丰富的物体信息，可以有效地提高物体识别的准确性和鲁棒性。
然而，6D位姿估计仍然是一个具有挑战性的问题。
这涉及到对物体的三维空间位置和方向进行精确估计，需要处理大量的数据和复杂的计算。
目前，许多研究者正在尝试使用深度学习技术来解决这个问题，通过训练模型来学习从多模态数据中提取有效特征，并估计物体的位姿。
三、基于多模态特征融合的物体识别多模态特征融合是一种有效的提高物体识别准确性的方法。
通过将不同模态的数据进行融合，可以获取更丰富的物体信息。
例如，RGB图像可以提供物体的颜色和纹理信息，而深度图像和点云数据则可以提供物体的三维形状信息。
这些信息在物体识别中都是非常重要的。
在基于多模态特征融合的物体识别中，我们需要设计一种有效的特征提取方法。
这通常涉及到使用深度学习技术，如卷积神经网络（CNN）或循环神经网络（RNN）等，来从多模态数据中提取出有效的特征。
然后，我们可以使用这些特征来进行物体识别。
此外，还需要考虑如何有效地融合不同模态的特征，以提高识别的准确性。
四、6D位姿估计6D位姿估计是指对物体的三维空间位置和方向进行精确估计。
这需要处理大量的数据和复杂的计算。
目前，许多研究者正在尝试使用深度学习技术来解决这个问题。
在基于深度学习的6D位姿估计中，我们需要训练一个模型来学习从多模态数据中提取有效特征，并估计物体的位姿。
基于机器视觉的工业机器人位姿误差的标定与补偿方法研究的开题报告
基于机器视觉的工业机器人位姿误差的标定与补偿方法研究的开题报告一、研究背景在工业生产中，机器人已经成为一种不可缺少的设备。
机器人的精度与稳定性对生产效率与品质有着非常重要的影响。
然而，在生产现场中，受到环境、操作与机器自身的因素，机器人的位姿误差常常不可避免。
如果不进行修正，这种位姿误差就会对产品的质量产生影响，甚至导致生产线停产，增加生产成本。
基于机器视觉的工业机器人位姿误差的标定与补偿方法就是一种有效纠正机器人位姿误差的方法。
它可以通过对机器人的视野范围内的参考物体进行图像处理与分析，来实现机器人位姿的标定与补偿。
目前，国内外已经有很多研究者对基于机器视觉的机器人位姿误差的标定与补偿方法进行了研究。
但是由于生产环境的多样性与机器人自身的特性不同，现有方法在实际应用中还存在不足，需要进一步研究优化。
二、研究目标本研究的主要目标是开发一种基于机器视觉的工业机器人位姿误差的标定与补偿方法，并设计相应的算法实现。
通过实验验证，来分析该方法的准确性与可行性，并与现有方法进行比较，为工业生产提供更加精确与稳定的机器人位姿纠正方案。
三、研究内容1. 研究机器人位姿误差的标定方法，包括标定板的设计与制作、标定点的选择及标定参数的计算等。
2. 研究机器视觉技术的应用方法，包括相机的参数标定、三维重建与姿态估计等技术。
3. 设计基于机器视觉的机器人位姿误差补偿算法，包括根据视觉信息判断机器人姿态、计算补偿量以及控制机器人执行补偿等步骤。
4. 进行实验验证，通过对标定板的拍摄与分析来计算机器人的姿态误差，并通过实验数据来验证算法的准确性与可行性。
四、研究意义通过本研究，可以发现与改进现有机器人位姿误差标定与补偿方法的不足，使之更加适用于实际生产环境中，提供更加精确、可靠的机器人位姿修正方案。
在实际生产过程中，可以提高生产效率和产品质量，节约生产成本，增强企业的竞争力。
同时，该方法的研究还可以推动机器视觉技术在工业自动化生产中的应用，拓展机器人技术的研究领域。
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》篇一基于多模态特征融合的物体识别与6D位姿估计一、引言物体识别与位姿估计是计算机视觉领域的两个重要研究内容。
随着深度学习技术的发展，基于多模态特征融合的物体识别和6D 位姿估计成为了当前研究的热点。
本文旨在探讨基于多模态特征融合的物体识别方法以及6D位姿估计的相关技术，并通过对相关算法的详细分析和实验验证，为相关领域的研究提供一定的参考。
二、多模态特征融合的物体识别2.1 特征提取多模态特征融合的物体识别首先需要从不同模态的数据中提取出有用的特征。
这些特征可能包括视觉特征、音频特征、深度特征等。
在提取特征时，需要考虑到不同模态之间的互补性和冗余性，以便在后续的融合过程中得到更丰富的信息。
2.2 特征融合提取出特征后，需要将这些特征进行融合。
特征融合的方法包括早期融合、中期融合和晚期融合等。
早期融合主要是在特征提取阶段将不同模态的特征进行合并，中期融合则是在中间层进行特征的交叉融合，晚期融合则是在决策层将不同模态的分类结果进行合并。
在实际应用中，需要根据具体任务和数据特点选择合适的融合方法。
2.3 分类与识别经过特征融合后，可以得到更丰富的信息，从而更好地进行物体分类与识别。
在分类与识别过程中，需要利用深度学习等技术对融合后的特征进行学习和分类，以实现高精度的物体识别。
三、6D位姿估计3.1 位姿表示与估计6D位姿估计是指估计物体在三维空间中的位置和姿态。
在估计位姿时，需要首先确定位姿的表示方法，常用的表示方法包括四元数、旋转矩阵等。
然后，利用深度学习等技术对图像或点云数据进行学习和分析，以实现高精度的位姿估计。
3.2 多传感器信息融合为了提高位姿估计的准确性，可以结合多种传感器信息进行融合。
例如，可以通过融合视觉传感器和激光雷达等传感器信息，以提高位姿估计的鲁棒性和准确性。
在信息融合过程中，需要考虑到不同传感器之间的互补性和冗余性，以实现信息的最大化利用。
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》篇一基于多模态特征融合的物体识别与6D位姿估计的高质量研究一、引言随着深度学习和计算机视觉技术的飞速发展，物体识别和位姿估计是众多领域中关键的技术环节。
尤其在机器人导航、无人驾驶、虚拟现实等应用场景中，高精度的物体识别和6D位姿估计成为了研究的热点。
本文将探讨基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计技术，旨在提高物体识别的准确性和位姿估计的精确度。
二、多模态特征融合多模态特征融合是利用不同传感器或数据源的信息，通过一定的方法将它们融合起来，以获得更全面、更丰富的特征信息。
在物体识别和位姿估计中，常用的多模态数据包括RGB图像、深度图像、点云数据等。
这些数据在不同的场景下具有各自的优点和局限性，因此需要通过多模态特征融合来提高识别的准确性和鲁棒性。
在多模态特征融合中，可以采用的方法包括特征级融合、决策级融合等。
特征级融合是在多个传感器或数据源的特征提取后，将它们的特征进行融合，以获得更丰富的特征信息。
决策级融合则是在多个分类器或识别算法的输出结果上进行融合，以获得更准确的识别结果。
三、物体识别技术物体识别是计算机视觉中的一项重要任务，其目的是从图像或视频中识别出物体的类别、位置、姿态等信息。
基于多模态特征融合的物体识别技术可以通过结合不同传感器或数据源的信息，提高识别的准确性和鲁棒性。
在物体识别中，常用的算法包括基于深度学习的目标检测算法、基于模板匹配的方法等。
其中，深度学习算法可以通过学习大量的数据来提取物体的特征信息，从而实现对物体的准确识别。
而模板匹配方法则是通过将待识别的物体与已知的模板进行比对，以实现物体的识别。
四、6D位姿估计技术6D位姿估计是计算机视觉中的另一项重要任务，其目的是估计物体在三维空间中的位置和姿态信息。
基于多模态特征融合的6D位姿估计技术可以通过结合不同传感器或数据源的信息，提高位姿估计的精确度和稳定性。
常用的6D位姿估计方法包括基于点云数据的配准方法、基于RGB图像的方法等。
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》范文
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》篇一基于多模态特征融合的物体识别与6D位姿估计一、引言物体识别和位姿估计是计算机视觉领域的两个关键任务。
在众多应用中，如机器人抓取、自主导航、增强现实等，对物体进行精确的识别和位姿估计是实现系统高效、准确运行的关键。
近年来，随着深度学习和多模态信息处理技术的发展，基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计方法逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计的方法，并对其性能进行深入分析。
二、相关工作在过去的几十年里，物体识别和位姿估计方法主要依赖于单一模态的信息，如RGB图像或深度图像。
然而，这些方法往往受限于光照条件、遮挡和噪声等因素的影响。
随着多模态信息的广泛应用，基于多模态特征融合的方法逐渐受到关注。
多模态特征融合能够综合利用不同模态的信息，提高物体识别的准确性和位姿估计的鲁棒性。
三、方法本文提出了一种基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计方法。
该方法主要包括以下步骤：1. 数据采集与预处理：通过RGB相机、深度相机等设备采集物体在不同视角、不同光照条件下的多模态数据。
对采集到的数据进行预处理，包括去噪、归一化等操作。
2. 特征提取：利用深度学习网络提取RGB图像和深度图像的特征。
采用卷积神经网络（CNN）提取RGB图像的视觉特征，采用点云处理网络提取深度图像的几何特征。
3. 多模态特征融合：将提取的视觉特征和几何特征进行融合，形成多模态特征。
采用特征融合网络对多模态特征进行进一步学习和融合，提高特征的表达能力。
4. 物体识别：利用融合后的多模态特征进行物体识别。
通过训练分类器对物体进行分类，实现物体的准确识别。
5. 6D位姿估计：采用基于深度学习的位姿估计方法，利用融合后的多模态特征对物体的6D位姿进行估计。
通过优化算法对位姿进行精细调整，提高位姿估计的准确性。
四、实验与分析为了验证本文方法的性能，我们进行了大量的实验。
基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计
基于机器视觉的工业机器人分拣系统设计摘要：进入二十一世纪，在我国快速发展下，带动了科学技术水平的进步，本文针对使用传统离线或示教编程方式工业机器人无法开展复杂分拣环境作业任务的问题，以ABB工业机器人、OMRON机器视觉、西门子S7-1200PLC等为硬件基础，搭建了基于机器视觉的工业机器人分拣系统平台。
视觉系统通过识别二维码实现对物块的分类，以工业机器人控制器作为服务端、视觉控制器为客户端，采用TCP/IP协议建立Socket通信，将分类信息传递给工业机器人控制系统，从而引导机器人完成物块的抓取和分类搬运。
实验结果表明，基于机器视觉搭建的工业机器人分拣系统定位精度和准确度高，可满足工业自动化生产的需求。
关键词：机器视觉；工业机器人；Socket通信；二维码；分拣引言随着制造业的快速发展，特别是伴随着工业机器人技术的日趋成熟，码垛作业越来越趋向于自动化。
工业机器人通过本体、末端执行装置等部位的协调运动，能够将物料按照规定要求码放到合适位置，效率高，安全性高，应用越来越广泛。
但是，在实际生产中，由于各种因素影响，采用机器人示教编程实现码垛时，一旦工作环境发生变化，往往会出现错位、物料摆放位置不准确等问题。
这就要求码垛机器人能够实时获取物料实际位置，并能够进行自动调整和修正。
1基于机器视觉的工业机器人工作站系统组成基于机器视觉的工业机器人工作站系统由机器视觉模块、机器人模块、S7-1200PLC控制模块、物料供给与传送模块和人机界面模块等组成。
物料从供给机构输出，经过传送带送到机器视觉模块拍照位，相机对物料进行拍照，由机器视觉模块对照片进行处理，处理后的照片颜色、位置等数据由机器视觉模块传给S7-1200PLC，再由S7-1200PLC系统传给工业机器人；当工业机器人收到S7-1200PLC传来的颜色、位置等数据后，工业机器人将传送带上的物料进行搬运、分拣、码垛操作，放到由机器人程序设定的位置。
2分拣系统方案设计2.1、Socket通信Socket通信可以称为套接字，是一种基于客户端/服务器模型的通信方式，可以实现两个不同主机上应用程序之间的双向通信。
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》范文
《基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计》篇一基于多模态特征融合的物体识别与6D位姿估计的高质量研究一、引言随着人工智能和计算机视觉技术的飞速发展，物体识别和6D 位姿估计成为了研究热点。
物体识别主要关注于从图像或视频中识别出特定物体，而6D位姿估计则关注于确定物体的三维空间位置和方向。
传统的单模态特征提取方法在复杂环境中往往难以准确地进行物体识别和位姿估计。
因此，本文提出了一种基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计方法，以提高识别的准确性和鲁棒性。
二、相关工作在过去的几十年里，单模态特征提取方法在物体识别和位姿估计领域取得了显著的成果。
然而，这些方法在处理复杂环境中的多模态数据时往往存在局限性。
为了解决这一问题，研究者们开始关注多模态特征融合方法。
多模态特征融合可以充分利用不同传感器或不同特征提取方法提供的信息，提高物体识别的准确性和鲁棒性。
三、方法本文提出的基于多模态特征融合的物体识别和6D位姿估计方法主要包括以下步骤：1. 数据采集：利用多种传感器（如RGB相机、深度相机、激光雷达等）采集物体的多模态数据。
2. 特征提取：针对每种传感器数据，采用相应的特征提取方法提取出有价值的特征。
3. 特征融合：将提取出的多模态特征进行融合，形成融合特征。
4. 物体识别：利用融合特征进行物体识别，通过训练好的分类器或模板匹配等方法实现。
5. 6D位姿估计：根据融合特征和位姿估计算法，计算出物体的三维空间位置和方向。
四、实验与分析为了验证本文提出的方法的有效性，我们在多个数据集上进行了实验。
实验结果表明，基于多模态特征融合的物体识别方法能够显著提高识别的准确性和鲁棒性。
与传统的单模态特征提取方法相比，多模态特征融合方法能够更好地处理复杂环境中的多模态数据，提高识别的准确性和鲁棒性。
此外，我们的6D位姿估计方法也能够准确地估计出物体的三维空间位置和方向。
在实验中，我们还对不同传感器采集的数据进行了对比分析。
【点云论文速读】6D位姿估计
【点云论⽂速读】6D位姿估计标题：MoreFusion: Multi-object Reasoning for 6D Pose Estimation fromVolumetric Fusion作者：Kentaro Wada, Edgar Sucar, Stephen James星球ID：wl_华科_点云处理_⽬标识别欢迎各位加⼊免费知识星球，获取PDF论⽂，欢迎转发朋友圈分享快乐。
●论⽂摘要机器⼈与其他智能设备需要根据⾃⾝搭载的视觉系统实现⾼效的⽬标级场景表达以进⾏接触、物理、遮挡等推理。
已知的精确⽬标模型在未知结构的⾮参数化重建中起着⼗分重要的作⽤。
我们提出了⼀种系统，该系统能够估计实时多视⾓场景中接触、遮挡已知⽬标的精确位姿。
我们的⽅法能从单⼀的RGBD视⾓估计3D⽬标位姿，随着相机的移动，能够从多个视⾓累积位姿估计和⾮参数化的occupancy信息，并执⾏联合优化来对接触的多个接触⽬标进⾏⼀致⾮交叉的位姿估计。
我们在YCB-Video和Cluttered YCB-Video两个数据集中对所提出的⽅法的精度和鲁棒性进⾏了实验验证。
我们展⽰了⼀个实施的机器⼈应⽤，机器⼈仅⽤其搭载的RGB-D信息就能够精确有序的抓取复杂堆叠的物体。
●论⽂图集●英⽂摘要Robots and other smart devices need efficient objectbased scene representations from their on-board vision systems to reason about contact, physics and occlusion. Recognized precise object models will play an important role alongside non-parametric reconstructions of unrecognized structures. We present a system which can estimate the accurate poses of multiple known objects in contact and occlusion from real-time, embodied multi-view vision. Our approach makes 3D object pose proposals from single RGBD views, accumulates pose estimates and non-parametric occupancy information from multiple views as the camera moves, and performs joint optimization to estimate consistent, non-intersecting poses for multiple objects in contact. We verify the accuracy and robustness of our approach experimentally on 2 object datasets: YCB-Video, and our own challenging Cluttered YCB-Video. We demonstrate a real-time robotics application where a robot arm precisely and orderly disassembles complicated piles of objects, using only on-board RGB-D vision。
目前物体6自由度位姿估计
目前物体6自由度位姿估计
随着机器人技术的发展，物体6自由度位姿估计一直是一个热门的研究领域。
其主要目的是确定物体相对于某个参考点的位置和姿态。
这种技术广泛应用于机器人导航、自动化生产和虚拟现实等领域。
目前，物体6自由度位姿估计主要分为基于视觉、惯性导航和激光雷达等不同的技术方向。
其中，基于视觉的位姿估计技术是最为常用的一种。
它通常使用相机或深度相机来获取物体的图像或点云数据，并通过计算机视觉算法来估计物体的位姿。
另外，惯性导航技术可以通过陀螺仪和加速度计等传感器来测量物体在空间中的运动状态，并进一步估计物体的位姿。
激光雷达技术则可以通过测量物体表面的反射光强度来获取物体的形状信息，从而估计物体的位姿。
总的来说，目前物体6自由度位姿估计技术已经广泛应用于工业制造、智能家居、机器人控制等领域。
但是，这些技术还需要进一步发展和优化，以满足不同领域的需求，并提高其准确性和稳定性。
- 1 -。
基于6D位姿识别面向任意物体的智能人-机协同递送
基于6D位姿识别面向任意物体的智能人-机协同递送
张树忠;朱祺;张弓;陈旭飞;杨根;吴月玉;齐春雨;邸思
【期刊名称】《工程科学学报》
【年(卷),期】2024(46)1
【摘要】在日常实践中存在大量人与人之间的多样性物体递送需求,这可以依靠协作机器人来完成这些简单、耗时又耗力的任务.为此,针对人-机协同递送过程中无法精确识别物体位姿导致难以准确抓取的问题,引入基于Pn P算法(Perspective-nPoint)的物体6D位姿识别网络,实现待递送物体位姿的精确识别;提出改进的被递送物体数据集制作方法,实现面向任意物体的精准识别;通过视觉系统标定、坐标转换以及抓取方案改进,实现物体的精确位姿定位与准确抓取;为验证所提出的人-机协同递送系统的有效性,进行了基于LineMod数据集和自制数据集的人-机物体递送对比实验.结果表明,面向自制数据集的物体递送提出的人-机递送系统平均误差距离为1.97 cm,递送平均成功率为76%,平均递送时间为30 s;如不考虑抓取姿势,其递送成功率可达89%;具有较好的鲁棒性,应用前景良好.
【总页数】9页(P148-156)
【作者】张树忠;朱祺;张弓;陈旭飞;杨根;吴月玉;齐春雨;邸思
【作者单位】福建理工大学福建省智能加工技术及装备重点实验室;广州先进技术研究所;中国科学院大学
【正文语种】中文
【中图分类】TP249
【相关文献】
1.复杂场景下基于C-SHOT特征的3D物体识别与位姿估计
2.基于分区编码坐标的目标物体6D位姿检测网络
3.基于循环神经网络的双目视觉物体6D位姿估计
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基于机器视觉的分拣机器人6D位姿估计机器视觉技术在自动化领域扮演着重要的角色，而分拣机器人作为自动化领域中的关键设备之一，其6D位姿估计能力对于准确高效的分拣操作至关重要。
本文将探讨基于机器视觉的分拣机器人6D位姿估计的原理、应用以及发展趋势。
一、机器视觉的基本原理
机器视觉是指通过计算机对图像进行处理和分析，模拟人类视觉系统实现图像的理解和识别。
其基本原理包括图像采集、预处理、特征提取和目标识别等步骤。
采用合适的传感器（如相机）对环境进行感知，通过图像预处理提高图像质量，提取特征并进行目标识别，从而实现对目标物体的位姿估计。
二、分拣机器人的6D位姿估计
1. 目标检测
分拣机器人在进行6D位姿估计前首先需要对目标物体进行检测。
通过机器视觉技术，可以利用图像中的颜色、形状、纹理等特征来快速准确地检测出目标物体。
2. 特征提取
在目标检测的基础上，分拣机器人需要从图像中提取出目标物体的特征信息。
常用的特征包括角点、边缘、纹理等，这些特征能够帮助机器视觉系统识别目标物体，并进行相应的位姿估计。
3. 目标识别
目标识别是6D位姿估计的核心步骤。
通过比对目标物体的特征和
事先存储的模板，机器视觉系统能够判断目标物体的类别，并进一步
估计其6D位姿。
常用的目标识别算法包括SIFT、SURF和深度学习等。
4. 位姿估计
基于目标识别的结果，分拣机器人可以计算出目标物体在三维空间
中的位姿信息。
这包括目标物体的位置（三维坐标）和姿态（旋转矩
阵或四元数表示）。
位姿估计的精度对于分拣机器人的操作效果具有
重要影响，因此需要采用高精度的算法和传感器来提高位姿估计的准
确性。
三、应用场景
基于机器视觉的分拣机器人6D位姿估计技术在各个领域都有广泛
的应用。
以下是几个典型的应用场景：
1. 仓储物流
在仓储物流行业中，分拣机器人可以通过6D位姿估计技术快速准
确地识别和抓取货物，并进行分拣和包装操作，大幅提高物流的效率
和准确性。
2. 制造业
在制造业中，分拣机器人可以根据产品的位姿信息，进行物料的拣选、组装和包装等工序，实现自动化生产线的高效运作。
3. 食品加工
在食品加工领域，分拣机器人可以通过6D位姿估计技术对食品进
行检测和分类，实现食品的分拣和质量控制，提高食品加工的安全性
和卫生水平。
四、发展趋势
随着机器视觉技术和分拣机器人的不断进步，其6D位姿估计能力
也将迎来新的发展趋势：
1. 多传感器融合
未来的分拣机器人可能会采用多个传感器进行数据采集和融合，如
相机、激光雷达、深度传感器等，以提高位姿估计的准确性和鲁棒性。
2. 深度学习应用
深度学习技术在机器视觉领域取得了突破性进展，未来的分拣机器
人可能会更多地应用深度学习算法，提高目标识别和位姿估计的性能。
3. 实时性和自适应性
分拣机器人对于位姿估计的实时性和自适应性要求越来越高，未来
的发展将着重解决这些问题，以满足快速变化的生产环境和需求。
总结：
基于机器视觉的分拣机器人6D位姿估计技术在自动化领域具有广
泛的应用前景。
通过目标检测、特征提取、目标识别和位姿估计等步骤，分拣机器人可以实现对目标物体的准确识别和定位，从而提高分
拣操作的效率和准确性。
未来的发展将着重解决多传感器融合、深度学习应用、实时性和自适应性等方面的挑战，进一步推动机器视觉技术在分拣机器人领域的应用和发展。