《機(jī)械臂智能控制》 課件 項(xiàng)目3　機(jī)械臂編程

任務(wù)3-1積木搬運(yùn)（圖形化編程）《智能機(jī)械臂控制》知識(shí)鏈接：機(jī)械臂基礎(chǔ)基礎(chǔ)知識(shí)1.機(jī)械臂結(jié)構(gòu)機(jī)械臂組成：底座、大臂、小臂、末端執(zhí)行器坐標(biāo)系：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系、笛卡爾坐標(biāo)系機(jī)械臂端口：底座端口、小臂端口2.機(jī)械臂開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)及告警處理

開(kāi)機(jī)步驟：大小臂夾角約45度角,開(kāi)機(jī)鍵

告警處理：按下“解鎖”按鈕，調(diào)整機(jī)械臂姿態(tài)

關(guān)機(jī)：關(guān)機(jī)鍵、等待歸位、斷電3.上位機(jī)軟件DobotStudio

示教、畫(huà)畫(huà)、圖形化編程、腳本編程。。。任務(wù)解析圖形化編程積木搬運(yùn)（圖形化編程）通過(guò)DobotStudio進(jìn)行Blockly圖形化編程，實(shí)現(xiàn)積木搬運(yùn)動(dòng)作。任務(wù)實(shí)施：積木搬運(yùn)(圖形化編程）Step01:開(kāi)機(jī)圖形化編程姿態(tài)大臂小臂夾角約45°電源按下電源按鈕等待等待約5秒一聲短響指示燈黃色：等待綠色：正常紅色：異常約45°電源開(kāi)關(guān)Step01:開(kāi)機(jī)圖形化編程開(kāi)機(jī)：指示燈紅燈異常：限位約45°按住解鎖按鈕拖動(dòng)大臂和小臂大臂和小臂夾角約45°Step02:連接上位機(jī)圖形化編程DobotStudioStep03:歸零圖形化編程機(jī)械臂在出廠時(shí)已進(jìn)行過(guò)校準(zhǔn)，如果機(jī)械臂在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生碰撞或丟步，導(dǎo)致坐標(biāo)讀數(shù)異常，此時(shí)需對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行歸零操作，提高定位精度。首次使用機(jī)械臂時(shí)，建議先歸零注意：機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)無(wú)障礙物開(kāi)始?xì)w零歸零歸零成功一聲短響指示燈綠色Step04:Blockly編程圖形化編程進(jìn)入“Blockly”界面Blockly

是一套圖形化編程平臺(tái)。通過(guò)該平臺(tái)，用戶可通過(guò)拼圖的方式進(jìn)行編程來(lái)控制機(jī)械臂的運(yùn)行，直觀易懂。Step04:Blockly編程圖形化編程圖形化模塊選擇區(qū)Blockly編程區(qū)Blockly圖形化模塊對(duì)應(yīng)的程序代碼機(jī)械臂運(yùn)行日志信息Step05:積木搬運(yùn)圖形化編程積木搬運(yùn)起始坐標(biāo)目的坐標(biāo)積木尺寸(mm)初始位置搬運(yùn)3個(gè)積木起始位置目標(biāo)位置Z軸坐標(biāo)調(diào)整任務(wù)實(shí)施圖形化編程隨堂任務(wù)

積木搬運(yùn)（圖形化編程）通過(guò)DobotStudio進(jìn)行Blockly圖形化編程，實(shí)現(xiàn)積木搬運(yùn)動(dòng)作。（1）學(xué)號(hào)尾號(hào)為奇數(shù)：實(shí)現(xiàn)3個(gè)積木（25mm）搬運(yùn)，其中：

起始地點(diǎn)積木垂直疊放，目標(biāo)地點(diǎn)積木水平擺放（2）學(xué)號(hào)尾號(hào)為偶數(shù)：實(shí)現(xiàn)4張紙牌(55x85mm)搬運(yùn)，其中：

起始地點(diǎn)紙牌水平擺放，目標(biāo)地點(diǎn)紙牌垂直擺放【作業(yè)提交】：代碼截圖，機(jī)械臂搬運(yùn)效果截圖Thankyou機(jī)器人，有“控”玩。任務(wù)3-2關(guān)節(jié)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)控制（腳本編程）《智能機(jī)械臂控制》知識(shí)鏈接：腳本編程DobotMagician機(jī)械臂控制器支持兩類指令：立即指令與隊(duì)列指令。立即指令：控制器將在收到指令后立即處理該指令，而不管當(dāng)前控制器是否還在處理其他指令。返回值=0。隊(duì)列指令：控制器在收到指令后，會(huì)將該指令放入控制器內(nèi)部的指令隊(duì)列中?？刂破鲗㈨樞驁?zhí)行指令。返回值=隊(duì)列命令索引。Step01:環(huán)境準(zhǔn)備腳本編程機(jī)械臂已正常開(kāi)機(jī)機(jī)械臂與DobotStudio正常連接電源按鈕指示燈:綠色DobotStudioStep02:腳本編程腳本編程進(jìn)入“腳本控制”界面可通過(guò)腳本控制機(jī)械臂的運(yùn)行，DobotMagician提供豐富的API接口，如：速度/加速度設(shè)置、運(yùn)動(dòng)模式設(shè)置、I/O配置等，采用Python腳本語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，可供用戶二次開(kāi)發(fā)時(shí)調(diào)用。Step02:腳本編程腳本編程區(qū)函數(shù)選擇函數(shù)解析運(yùn)行、停止腳本編程Step03:關(guān)節(jié)坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)控制腳本編程Step04:點(diǎn)到點(diǎn)PTP運(yùn)動(dòng)控制腳本編程隨堂任務(wù)

腳本編程基礎(chǔ)——積木搬運(yùn)參考任務(wù)3-1積木搬運(yùn)的通用代碼，通過(guò)DobotStudio進(jìn)行腳本編程，實(shí)現(xiàn)積木搬運(yùn)【作業(yè)提交】：積木搬運(yùn)腳本截圖任務(wù)實(shí)施Thankyou機(jī)器人，有“控”玩。任務(wù)3-3積木搬運(yùn)（python編程）《智能機(jī)械臂控制》任務(wù)解析python積木搬運(yùn)（python編程）通過(guò)pycharm進(jìn)行python編程，實(shí)現(xiàn)積木搬運(yùn)動(dòng)作。函數(shù)查詢：Dobot-Magician-API-V1.2.3.pdf任務(wù)實(shí)施：積木搬運(yùn)（python）Step01：環(huán)境搭建（1）開(kāi)始菜單，打開(kāi)Anaconda->AnacondaPrompt（2）獲取虛擬環(huán)境路徑

condainfo–e

PythonStep01：環(huán)境搭建（3）將pp_py37.tar.gz拷貝到虛擬環(huán)境所在文件夾（4）右擊，解壓到當(dāng)前文件夾PythonStep02：新建工程Python（1）在磁盤(pán)根目錄下新建文件夾ArmPy（2）打開(kāi)Pycharm，新建工程Step02：新建工程（3）輸入ArmPy文件夾路徑、勾選編譯器PythonStep02：新建工程（4）在Conda環(huán)境下，選擇pp_py37虛擬環(huán)境PythonStep02：新建工程（5）創(chuàng)建工程PythonStep03：創(chuàng)建目錄（1）創(chuàng)建目錄（2）輸入目錄名稱：python_blockPythonStep04：創(chuàng)建python文件在目錄python_block下，創(chuàng)建python文件:

DobotControl_block.pyPython在pycharm右下角，再次確認(rèn)環(huán)境：Step05：拷貝機(jī)械臂動(dòng)態(tài)庫(kù)將機(jī)械臂動(dòng)態(tài)庫(kù)拷貝到目錄python_block下Python積木搬運(yùn)Step61導(dǎo)入庫(kù)函數(shù)定義連接狀態(tài)初始化動(dòng)態(tài)庫(kù)連接機(jī)械臂Step06:代碼編寫(xiě)積木搬運(yùn)Step62機(jī)械臂動(dòng)作控制函數(shù)Step06:代碼編寫(xiě)積木搬運(yùn)Step63機(jī)械臂斷開(kāi)連接函數(shù)主函數(shù)Step06:代碼編寫(xiě)Step71拷貝blockly積木搬運(yùn)對(duì)應(yīng)的python代碼注意：此處以積木搬運(yùn)為例，大家需根據(jù)任務(wù)要求，修改blockly代碼Step07:圖形化編程代碼移植積木搬運(yùn)積木搬運(yùn)DobotStudio代碼拷貝到python文件Step72將積木代碼拷貝到python文件注意：要做代碼縮進(jìn)，Tab鍵Step07:圖形化編程代碼移植積木搬運(yùn)Step73：修改代碼（1）去掉所有指令后的Ex后綴，

目前的DLL版本不支持帶Ex后綴的指令Step07:圖形化編程代碼移植積木搬運(yùn)Step74：修改代碼（2）末端執(zhí)行器控制函數(shù)，需要在括號(hào)里面添加最后一項(xiàng)參數(shù)，

"isQueued=1",如果不寫(xiě)，默認(rèn)是"isQueued=0"

因?yàn)樗械闹噶疃际顷?duì)列模式，即：命令加入隊(duì)列后逐個(gè)執(zhí)行，

末端執(zhí)行器的指令也需加入隊(duì)列Step07:圖形化編程代碼移植積木搬運(yùn)Step75：修改代碼（3）在最后一項(xiàng)指令，前面添加lastIndex=末尾添加[0]

獲取最后一條指令的執(zhí)行索引，為后面等待時(shí)長(zhǎng)設(shè)置依據(jù)Step07:圖形化編程代碼移植積木搬運(yùn)Step76將api替換為self.api最終的代碼注意：要做代碼縮進(jìn)，Tab鍵Step07:圖形化編程代碼移植任務(wù)實(shí)施積木搬運(yùn)隨堂任務(wù)積木搬運(yùn)（python）通過(guò)pycharm進(jìn)行python編程，實(shí)現(xiàn)積木搬運(yùn)動(dòng)作。（1）學(xué)號(hào)尾號(hào)為奇數(shù)：實(shí)現(xiàn)3個(gè)積木（3cm）搬運(yùn)，其中：

起始地點(diǎn)積木垂直疊放，目的地積木水平擺放。（2）學(xué)號(hào)尾號(hào)為偶數(shù)：實(shí)現(xiàn)4張紙牌(5.5x8.5cm)搬運(yùn)，其中：

起始地點(diǎn)紙牌水平擺放，目的紙牌垂直擺放?！咀鳂I(yè)提交】：代碼截圖，機(jī)械臂搬運(yùn)截圖。Thankyou機(jī)器人，有“控”玩。任務(wù)3-4人臉解鎖機(jī)械臂《智能機(jī)械臂控制》人臉識(shí)別人臉解鎖機(jī)械臂解鎖成功：機(jī)械臂開(kāi)始積木搬運(yùn)解鎖失?。簷C(jī)械臂不動(dòng)作任務(wù)解析知識(shí)鏈接1：face_recognition人臉識(shí)別人臉識(shí)別face_recognition是一個(gè)功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單且易上手的人臉識(shí)別開(kāi)源項(xiàng)目?；趂ace_recognition人臉識(shí)別庫(kù)，可以使用Python和命令行工具提取、識(shí)別、操作人臉。face_recognition人臉識(shí)別基于業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的C++開(kāi)源庫(kù)dlib中的深度學(xué)習(xí)模型，并在LabeledFacesintheWild人臉數(shù)據(jù)集進(jìn)行了測(cè)試，可達(dá)到99.38%的準(zhǔn)確率。face_recognition項(xiàng)目網(wǎng)址：https:///ageitgey/face_recognition安裝方法：pip3installface_recognition知識(shí)鏈接1：face_recognition人臉識(shí)別人臉識(shí)別face_recognition特性1：從圖片中找到人臉importface_recognitionimage=face_recognition.load_image_file(“l(fā)ena.jpg")top,right,bottom,left=face_recognition.face_locations(image)face_image=image[top:bottom,left:right]知識(shí)鏈接1：face_recognition人臉識(shí)別人臉識(shí)別face_recognition特性2：識(shí)別人臉關(guān)鍵點(diǎn)（眼睛、鼻子、嘴和下巴等）importface_recognitionimage=face_recognition.load_image_file("your_file.jpg")face_landmarks_list=face_recognition.face_landmarks(image)知識(shí)鏈接1：face_recognition人臉識(shí)別人臉識(shí)別face_recognition特性3：識(shí)別圖片中的人是誰(shuí)importface_recognitionknown_image=face_recognition.load_image_file(“l(fā)ena.jpg")unknown_image=face_recognition.load_image_file("unknown.jpg")lena_encoding=face_recognition.face_encodings(known_image)[0]unknown_encoding=face_recognition.face_encodings(unknown_image)[0]results=face_recognition.compare_faces([lena_encoding],unknown_encoding)“l(fā)ena”知識(shí)鏈接2：Dlib人臉識(shí)別Dlib是一個(gè)開(kāi)源C++開(kāi)工具箱，其中包含機(jī)器學(xué)習(xí)算法和工具，廣泛應(yīng)用于工業(yè)界和學(xué)術(shù)界。主要特點(diǎn)：機(jī)器學(xué)習(xí)算法、數(shù)值計(jì)算算法、圖形模型推理算法、圖像處理等。安裝：pipinstallcmakepipinstalldlib參考網(wǎng)址：http:/// http:///python/index.html攝像頭知識(shí)鏈接3：硬件介紹任務(wù)實(shí)施：人臉解鎖機(jī)械臂人臉識(shí)別（1）以任務(wù)3-3python工程為基礎(chǔ)（2）face拷貝到工程目錄。（3）新建python文件faceRecognition.pyStep01:工程搭建人臉識(shí)別（1）通攝像頭采集不少于3個(gè)人的人臉，

并進(jìn)行裁剪，圖像推薦寬度480像素以下（2）圖像保存在目錄face\img\face_recognition下（3）每張圖片，以姓名拼音命名Step02:素材準(zhǔn)備人臉識(shí)別DobotControl_block.py注釋掉主函數(shù)(快捷鍵：Ctrl+/)；使得機(jī)械臂