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視覺機(jī)器人（視覺機(jī)器人的主要用途）

發(fā)布時間：2023-07-01 11:51:48 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 64

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于視覺機(jī)器人的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

本文目錄:

1、機(jī)器人視覺與計算機(jī)視覺：有什么不同
2、視覺導(dǎo)航掃地機(jī)器人的主要功能是什么？
3、機(jī)器人視覺系統(tǒng)由哪些構(gòu)成
4、機(jī)器人的視覺傳感器有哪些？

一、機(jī)器人視覺與計算機(jī)視覺：有什么不同

計算機(jī)視覺與機(jī)器視覺，首先是應(yīng)用場景不一樣，就像視遠(yuǎn)圖像趙旭回答的那樣：你把攝像頭對著人就是CV，對著車間就是MV。

計算機(jī)視覺和機(jī)器視覺應(yīng)用場景不同，就像拉貨車和載客車是的，側(cè)重點不同而已，一個側(cè)重人工智能分支，一個側(cè)重工業(yè)應(yīng)用！簡單說起來的話，計算機(jī)視覺偏重于深度學(xué)習(xí)并且偏向軟件，機(jī)器視覺偏重于特征識別同時對硬件方面要求也比較高，不過隨著對智能識別要求越來越高的發(fā)展，這兩個方向畢竟會互相滲透互相融合，區(qū)別也僅僅限于應(yīng)用領(lǐng)域不同而已。

其次，我感覺最大的區(qū)別，在于技術(shù)要求的側(cè)重點不一樣，甚至差別很大。

計算機(jī)視覺，主要是對質(zhì)的分析，比如分類識別，這是一個杯子那是一條狗。或者做身份確認(rèn)，比如人臉識別，車牌識別?；蛘咦鲂袨榉治?，比如人員入侵，徘徊，遺留物，人群聚集等。

機(jī)器視覺，主要側(cè)重對量的分析，比如通過視覺去測量一個零件的直徑，一般來說，對準(zhǔn)確度要求很高。我記得以前接觸過一個需求: 視覺測量鐵路道岔缺口。哥剛畢業(yè)的時候在鐵路上班，做過控制系統(tǒng)，還開過內(nèi)燃機(jī)車，很清楚道岔缺口的重要性，這玩意兒你說要是測不準(zhǔn)，呵呵:)

當(dāng)然，也不能完全按質(zhì)或量一刀切，有些計算機(jī)視覺應(yīng)用也需要分析量，比如商場的人數(shù)統(tǒng)計。有些機(jī)器視覺也需要分析質(zhì)，比如零件自動分揀。但，計算機(jī)視覺一般來說對量的要求不會很高，商場人數(shù)統(tǒng)計誤差個百分之幾死不了人的，但機(jī)器視覺真的會，比如那個道岔缺口測量。

既然要求這么高，是不是機(jī)器視覺就比計算機(jī)視覺難呢？也不是的，應(yīng)該說各有各的難處。

計算機(jī)視覺的應(yīng)用場景相對復(fù)雜，要識別的物體類型也多，形狀不規(guī)則，規(guī)律性不強(qiáng)。有些時候甚至很難用客觀量作為識別的依據(jù)，比如識別年齡，性別。所以深度學(xué)習(xí)比較適合計算機(jī)視覺。而且光線，距離，角度等前提條件，往往是動態(tài)的，所以對于準(zhǔn)確度要求，一般來說要低一些。

機(jī)器視覺則剛好相反，場景相對簡單固定，識別的類型少(在同一個應(yīng)用中)，規(guī)則且有規(guī)律，但對準(zhǔn)確度，處理速度要求都比較高。關(guān)于速度，一般機(jī)器視覺的分辨率遠(yuǎn)高于計算機(jī)視覺，而且往往要求實時，所以處理速度很關(guān)鍵，目前基本上不適合采用深度學(xué)習(xí)。

以上討論的是技術(shù)，商業(yè)方面，計算機(jī)視覺的應(yīng)用面更廣一些，畢竟很多業(yè)務(wù)是跟人相關(guān)，比如人臉識別，行為分析等，很多垂直領(lǐng)域都有計算機(jī)視覺潛在需求，相對來說，更適合創(chuàng)業(yè)；

而機(jī)器視覺顧名思義，業(yè)務(wù)主要跟機(jī)器相關(guān)，而且對準(zhǔn)確度甚至安全性要求很高，也就在資質(zhì)品牌方面有較高的門檻，所以寡頭壟斷嚴(yán)重，一般來說，更適合上班而不是創(chuàng)業(yè)。

機(jī)器視覺（Machine Vision, MV） & 計算機(jī)視覺(Computer Vision, CV)

從學(xué)科分類上，二者都被認(rèn)為是 Artificial Intelligence 下屬科目.

有幾個分支：

一個是圖像處理，主要是信號與系統(tǒng)，統(tǒng)計，優(yōu)化

一個是求解景物與圖像之間的關(guān)系，如立體視覺、三維重建，主要是幾何

一個是模式識別，例如如何分割圖像、識別目標(biāo)，主要是人工智能

但實際提及時，主觀感覺上

MV 更多注重廣義圖像信號（激光，攝像頭）與自動化控制（生產(chǎn)線）方面的應(yīng)用。

CV 更多注重（2D, 3D）圖像信號本身的研究以及和圖像相關(guān)的交叉學(xué)科研究（醫(yī)學(xué)圖像分析，地圖導(dǎo)航）。

二、視覺導(dǎo)航掃地機(jī)器人的主要功能是什么？

主要有掃拖一體和掃拖分離兩種款式，安久智能家的視覺導(dǎo)航掃地機(jī)器人，總體成本低，性價比大大的高，家里不太臟就選一體的。

三、機(jī)器人視覺系統(tǒng)由哪些構(gòu)成

機(jī)器視覺系統(tǒng)一般是由：機(jī)器視覺光源，光學(xué)鏡頭，工業(yè)相機(jī)，傳感器，圖像分析處理軟件，通訊接口等組成的。

四、機(jī)器人的視覺傳感器有哪些？

如今的機(jī)器人已具有類似人一樣的肢體及感官功能,有一定程度的智能,動作程序靈活,在工作時可以不依賴人的操縱。而這一切都少不了傳感器的功勞,傳感器是機(jī)器人感知外界的重要幫手,它們猶如人類的感知器官,機(jī)器人的視覺、力覺、觸覺、嗅覺、味覺等對外部環(huán)境的感知能力都是由傳感器提供的,同時,傳感器還可用來檢測機(jī)器人自身的工作狀態(tài),以及機(jī)器人智能探測外部工作環(huán)境和對象狀態(tài)。并能夠按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的一種器件,為了讓機(jī)器人實現(xiàn)盡可能高的靈敏度,在它的身體構(gòu)造里會裝上各式各樣的傳感器,那么機(jī)器人究竟要具備多少種傳感器才能盡可能的做到如人類一樣靈敏呢?以下是從機(jī)器人家上看到的，希望對你有用

根據(jù)檢測對象的不同可將機(jī)器人用傳感器分為內(nèi)部傳感器和外部傳感器。

內(nèi)部傳感器主要用來檢測機(jī)器人各內(nèi)部系統(tǒng)的狀況,如各關(guān)節(jié)的位置、速度、加速度溫度、電機(jī)速度、電機(jī)載荷、電池電壓等,并將所測得的信息作為反饋信息送至控制器,形成閉環(huán)控制。

而外部傳感器是用來獲取有關(guān)機(jī)器人的作業(yè)對象及外界環(huán)境等方面的信息,是機(jī)器人與周圍交互工作的信息通道,用來執(zhí)行視覺、接近覺、觸覺、力覺等傳感器,比如距離測量、聲音、光線等。

具體介紹如下:

1、視覺傳感器

機(jī)器視覺是使機(jī)器人具有感知功能的系統(tǒng),其通過視覺傳感器獲取圖像進(jìn)行分析,讓機(jī)器人能夠代替人眼辨識物體,測量和判斷,實現(xiàn)定位等功能。業(yè)界人士指出,目前在中國使用簡便的智能視覺傳感器占了機(jī)器視覺系統(tǒng)市場60%左右的市場份額。視覺傳感器的優(yōu)點是探測范圍廣、獲取信息豐富,實際應(yīng)用中常使用多個視覺傳感器或者與其它傳感器配合使用,通過一定的算法可以得到物體的形狀、距離、速度等諸多信息。

以深度攝像頭為基礎(chǔ)的計算視覺領(lǐng)域已經(jīng)成為整個高科技行業(yè)最熱門的投資和創(chuàng)業(yè)熱點之一。有意思的是,這一領(lǐng)域的許多尖端成果都是由初創(chuàng)公司先推出,再被巨頭收購發(fā)揚(yáng)光大,例如Intel收購RealSense實感攝像頭、蘋果收購Kinect的技術(shù)供應(yīng)商PrimeSense, Oculus又收購了一家主攻高精確度手勢識別技術(shù)的以色列技術(shù)公司PebblesInterfaces。在國內(nèi)計算視覺方面的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊雖然還沒有大規(guī)模進(jìn)入投資者的主流視野,但當(dāng)中的佼佼者已經(jīng)開始取得了令人矚目的成績。

深度攝像頭早在上世紀(jì) 80 年代就由 IBM 提出相關(guān)概念,這家持有過去、現(xiàn)在和未來幾乎所有硬盤底層數(shù)據(jù)的超級公司,可謂是時代領(lǐng)跑者。2005年創(chuàng)建于以色列的 PrimeSense 公司可謂該技術(shù)民用化的先驅(qū)。當(dāng)時,在消費(fèi)市場推廣深度攝像頭還處在概念階段,此前深度攝像頭僅使用在工業(yè)領(lǐng)域,為機(jī)械臂、工業(yè)機(jī)器人等提供圖形視覺服務(wù)。由它提供技術(shù)方案的微軟Kinect成為深度攝像頭在消費(fèi)領(lǐng)域的開山之作,并帶動整個業(yè)界對該技術(shù)的民用開發(fā)。

2、聲覺傳感器

聲音傳感器的作用相當(dāng)于一個話筒(麥克風(fēng))。它用來接收聲波,顯示聲音的振動圖象。但不能對噪聲的強(qiáng)度進(jìn)行測量。聲覺傳感器主要用于感受和解釋在氣體(非接觸感受)、液體或固體(接觸感受)中的聲波。聲波傳感器復(fù)雜程度可以從簡單的聲波存在檢測到復(fù)雜的聲波頻率分析,直到對連續(xù)自然語言中單獨(dú)語音和詞匯的辨別。

據(jù)悉,從20世紀(jì)50年代開始,BELL實驗室開發(fā)了世界上第一個語音識別Audry系統(tǒng),可以識別10個英文數(shù)字。到20世紀(jì)70年代聲音識別技術(shù)得到快速發(fā)展,動態(tài)時間規(guī)整(DTW)算法、矢量量化(VQ)以及隱馬爾科夫模型(HMM)理論等相繼被提出,實現(xiàn)了基于DTW技術(shù)的特定人孤立語音識別系統(tǒng)。近年來,聲音識別技術(shù)已經(jīng)從實驗室走向?qū)嵱?國內(nèi)外很多公司都利用聲音識別技術(shù)開發(fā)出相應(yīng)產(chǎn)品。比較知名的企業(yè)有思必馳、科大訊飛以及騰訊、百度等巨頭,共闖語音技術(shù)領(lǐng)域。

3、距離傳感器

用于智能移動機(jī)器人的距離傳感器有激光測距儀(兼可測角)、聲納傳感器等,近年來發(fā)展起來的激光雷達(dá)傳感器是目前比較主流的一種,可用于機(jī)器人導(dǎo)航和回避障礙物,比如SLAMTEC-思嵐科技研發(fā)的RPLIDARA2激光雷達(dá)可進(jìn)行360度全方面掃描測距,來獲取周圍環(huán)境的輪廓圖,采樣頻率高達(dá)每秒4000次,成為目前業(yè)內(nèi)低成本激光雷達(dá)最高的測量頻率。配合SLAMTEC-思嵐科技的SLAMWARE自主定位導(dǎo)航方案可幫助機(jī)器人實現(xiàn)自主構(gòu)建地圖、實時路勁規(guī)劃與自動避開障礙物。

4、觸覺傳感器

觸覺傳感器主要是用于機(jī)器人中模仿觸覺功能的傳感器。觸覺是人與外界環(huán)境直接接觸時的重要感覺功能,研制滿足要求的觸覺傳感器是機(jī)器人發(fā)展中的技術(shù)關(guān)鍵之一。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和各種有機(jī)材料的出現(xiàn),已經(jīng)提出了多種多樣的觸覺傳感器的研制方案,但目前大都屬于實驗室階段,達(dá)到產(chǎn)品化的不多。

5、接近覺傳感器

接近覺傳感器介于觸覺傳感器和視覺傳感器之間,可以測量距離和方位,而且可以融合視覺和觸覺傳感器的信息。接近覺傳感器可以輔助視覺系統(tǒng)的功能,來判斷對象物體的方位、外形,同時識別其表面形狀。因此,為準(zhǔn)確抓取部件,對機(jī)器人接近覺傳感器的精度要求是非常高的。這種傳感器主要有以下幾點作用:

發(fā)現(xiàn)前方障礙物,限制機(jī)器人的運(yùn)動范圍,以避免不障礙物収生碰撞。

在接觸對象物前得到必要信息,比如與物體的相對距離,相對傾角,以便為后續(xù)動作做準(zhǔn)備。獲取物體表面各點間的距離,從而得到有關(guān)對象物表面形狀的信息。

6、滑覺傳感器

滑覺傳感器主要是用于檢測機(jī)器人與抓握對象間滑移程度的傳感器。為了在抓握物體時確定一個適當(dāng)?shù)奈樟χ?需要實時檢測接觸表面的相對滑動,然后判斷握力,在不損傷物體的情況下逐漸增加力量,滑覺檢測功能是實現(xiàn)機(jī)器人柔性抓握的必備條件。通過滑覺傳感器可實現(xiàn)識別功能,對被抓物體進(jìn)行表面粗糙度和硬度的判斷?；X傳感器按被測物體滑動方向可分為三類:無方向性、單方向性和全方向性傳感器。其中無方向性傳感器只能檢測是否產(chǎn)生滑動,無法判別方向;單方向性傳感器只能檢測單一方向的滑移;全方向性傳感器可檢測個方向的滑動情況。這種傳感器一般制成球形以滿足需要。

7、力覺傳感器

力覺傳感器是用來檢測機(jī)器人自身力與外部環(huán)境力之間相互作用力的傳感器。力覺傳感器經(jīng)常裝于機(jī)器人關(guān)節(jié)處,通過檢測彈性體變形來間接測量所受力。裝于機(jī)器人關(guān)節(jié)處的力覺傳感器常以固定的三坐標(biāo)形式出現(xiàn),有利于滿足控制系統(tǒng)的要求。目前出現(xiàn)的六維力覺傳感器可實現(xiàn)全力信息的測量,因其主要安裝于腕關(guān)節(jié)處被稱為腕力覺傳感器。腕力覺傳感器大部分采用應(yīng)變電測原理,按其彈性體結(jié)構(gòu)形式可分為兩種,筒式和十字形腕力覺傳感器。其中筒式具有結(jié)構(gòu)簡單、彈性梁利用率高、靈敏度高的特點;而十字形的傳感器結(jié)構(gòu)簡單、坐標(biāo)建立容易,但加工精度高。

8、速度和加速度傳感器

速度傳感器有測量平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動速度兩種,但大多數(shù)情況下,只限于測量旋轉(zhuǎn)速度。利用位移的導(dǎo)數(shù),特別是光電方法讓光照射旋轉(zhuǎn)圓盤,檢測出旋轉(zhuǎn)頻率和脈沖數(shù)目,以求出旋轉(zhuǎn)角度,及利用圓盤制成有縫隙,通過二個光電二極管辨別出角速度,即轉(zhuǎn)速,這就是光電脈沖式轉(zhuǎn)速傳感器。

加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質(zhì)量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調(diào)電路等部分組成。傳感器在加速過程中,通過對質(zhì)量塊所受慣性力的測量,利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據(jù)傳感器敏感元件的不同,常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應(yīng)變式、壓阻式、壓電式等。

機(jī)器人要想做到如人類般的靈敏,視覺傳感器、聲覺傳感器、距離傳感器、觸覺傳感器、接近覺傳感器、力覺傳感器、滑覺傳感器、速度和加速度傳感器這8種傳感器對機(jī)器人極為重要,尤其是機(jī)器人的5大感官傳感器是必不可少的,從擬人功能出發(fā),視覺、力覺、觸覺最為重要,目前已進(jìn)入實用階段,但它的感官,如聽覺、嗅覺、味覺、滑覺等對應(yīng)的傳感器還等待一一攻克。

以上就是關(guān)于視覺機(jī)器人相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會為您講解更多精彩的知識和內(nèi)容。