六自由度视频转码机制的制作技术
六自由度机器人控制系统设计
1前言1.1 焊接机器人的发展历史与现状现代机器人的研究始于20世纪中期，其技术背景是计算机和自动化的发展，以及原子能的开发利用。
美国原子能委员会下属的阿尔贡研究所为解决可代替人进行放射性物质的处理问题，在1947年研制了遥控式机械手臂；1948年又相继开发了电气驱动式的主从机械手臂，从而解决了对放射性物质的进行远距离操作的问题。
1954年，美国科学家戴沃尔最先提出工业机器人的概念，并申请了新的专利。
其主要特点是借助伺服技术来控制机器人的关节，并利用人手对机械手臂进行动作示教，机械手臂能实现人物动作的记录和再现。
这就是示教再现机械臂，现在所用的机械手臂差不多都采用这种控制方式。
伴随着现代社会的发展，为了提高生产效率，稳定和提高产品的质量，加快实现工业生产机械化，改善工人劳动条件，已经大大改进了机械手臂的性能，并大量应用于实际生产中，尤其是在高压、高温、多粉尘、高噪音和重度污染的场合。
焊接机器人的诞生可以追溯到上世纪70年代，是由日本发那科（FANUC）公司生产的小型机器人改进的，受限于当时的技术手段以及高昂的造价，使得当时的焊接机器人不能得到很好的应用。
机械手臂是一种工业机器人，它由控制器、操作机、检测传感装置和伺服驱动系统组成，是一种可以自动控制、仿人手操作、可以重复编程、可以在三维空间进行各种动作的自动化生产设备。
机械手臂首先是在汽车制造工业中使用的，它一般可进行焊接、上下料、喷漆以及搬运。
它可代替人们进行从事繁重、单调的重复劳动作业，并且能够大大改善劳动生产率，提高产品的质量[1]。
到了90年代初，随着计算机技术、微电子技术、网络技术等的快速发展，机器人技术也得到了飞速发展。
工业机器人的制造水平、控制速度和控制精度、可靠性等不断提高，而机器人的制造成本和价格却不断下降。
在西方国家，由于劳动力成本的提高为企业带来了不小的压力，而机器人价格指数的降低又恰巧为其进一步推广应用带来了契机，采用机器人的利润显然要比采用人工所带来的利大，使得焊机机器人得到了推广，同时技术的进步也使得焊机机器人技术得到很大提高。
六自由度平台控制流程
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六自由度平台控制流程是一个复杂的过程，涉及多个子系统和反馈回路。
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 -。
openfoam刚体的六自由度运动提取
在科学与工程领域中，仿真与模拟技术一直扮演着重要角色，而计算流体力学（CFD）软件OpenFOAM则是其中的佼佼者。
OpenFOAM 是一个开源的CFD软件，其强大的自定义和可扩展性使其成为了许多工程师和研究人员的首选。
而在OpenFOAM中，刚体的六自由度运动提取则是一个备受关注的话题。
在工程和物理学中，我们经常需要对刚体的六自由度运动进行分析和仿真。
刚体的六自由度包括三个平动自由度和三个转动自由度，这些自由度在实际工程问题中具有非常重要的意义。
在OpenFOAM中，如何准确地提取刚体的六自由度运动则是一个具有挑战性的问题。
为了进行刚体的六自由度运动提取，首先需要对刚体的运动进行建模。
在OpenFOAM中，常用的方法是使用刚体运动模型来描述刚体的运动。
刚体运动模型可以通过定义刚体的位置、速度、角度和角速度等参数来描述刚体的运动状态。
通过对刚体运动模型的建模，我们可以准确地提取刚体的六自由度运动。
除了刚体运动模型外，OpenFOAM还提供了丰富的求解器和工具来支持刚体的六自由度运动提取。
可以使用sixDoFRigidBodyMotion求解器来实现刚体的六自由度运动，并通过设置初始条件和边界条件来描述刚体的运动。
OpenFOAM还提供了各种后处理工具和可视化工具，可以帮助我们直观地理解刚体的运动状态。
在实际工程中，刚体的六自由度运动提取涉及到多个领域的知识，包括刚体动力学、流体力学和数值计算等。
对于工程师和研究人员来说，需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验，才能准确地提取刚体的六自由度运动。
总结回顾：通过本文的介绍，我们了解了在OpenFOAM中进行刚体的六自由度运动提取的方法和工具。
我们了解到了刚体运动模型的建模方法和OpenFOAM中的求解器和工具。
我们也明白了在实际工程中进行刚体的六自由度运动提取所需要的理论基础和实践经验。
个人观点与理解：刚体的六自由度运动提取是一个具有挑战性的问题，需要综合运用多个领域的知识和技术。
《新型六自由度运动模拟器的性能分析与设计》
《新型六自由度运动模拟器的性能分析与设计》篇一一、引言随着科技的不断进步，六自由度（6-DOF）运动模拟器在军事、航天、汽车制造、医疗康复等领域的应用越来越广泛。
本文旨在分析新型六自由度运动模拟器的性能，并探讨其设计思路。
二、新型六自由度运动模拟器概述新型六自由度运动模拟器是一种能够模拟三维空间中六个方向（即沿X、Y、Z轴的平移及绕X、Y、Z轴的旋转）运动的设备。
它通过高精度的传感器和控制系统，实现对被试者或设备的精确模拟运动。
三、性能分析（一）精度性能新型六自由度运动模拟器具有高精度的性能特点。
其采用了先进的传感器技术，能够实时获取模拟器的运动状态，从而实现对被试者或设备的精确控制。
此外，模拟器还具有高分辨率和低噪声的特性，确保了运动数据的准确性。
（二）稳定性性能模拟器的稳定性是评估其性能的重要指标。
新型六自由度运动模拟器采用了先进的控制算法和结构优化设计，使模拟器在运行过程中具有较高的稳定性。
同时，其采用的抗干扰能力强，能够在复杂的环境中保持稳定的运动状态。
（三）动态性能动态性能是评价模拟器在动态环境下的表现。
新型六自由度运动模拟器具有快速响应和高度灵活的特点，能够在短时间内完成复杂的运动轨迹。
此外，其还具有较高的负载能力，能够满足不同场景下的使用需求。
四、设计思路（一）硬件设计新型六自由度运动模拟器的硬件设计主要包括传感器、执行机构、控制系统等部分。
传感器用于获取模拟器的运动状态，执行机构实现模拟器的运动，控制系统则负责整个模拟器的运行。
在硬件设计过程中，需要充分考虑设备的可靠性、稳定性和可维护性。
（二）软件设计软件设计是新型六自由度运动模拟器的关键部分。
软件系统需要实现数据的采集、处理、传输和存储等功能，同时还需要对模拟器的运动进行精确控制。
在软件设计过程中，需要采用先进的控制算法和优化技术，以提高模拟器的性能和稳定性。
（三）结构设计结构设计是新型六自由度运动模拟器设计的重要组成部分。
结构设计需要考虑到设备的承载能力、刚度、阻尼等因素，以保证模拟器在运行过程中的稳定性和精度。
六自由度机器人应用codesys
电邮: GOOGOL@ (PRODUCTS ENQUIRY) 网址:
点胶，切割，喷涂等行业； z 具备最大的工作半径和最小的干涉半径，工作范围变大，在系统设计上提供较大的灵活
性，夹具、剪丝机等设备可以采用更高效的安装方式；
控制软件
软件界面（C++）
德国 CoDeSys 软件控制 CoDeSys 是控制器开发系统（Control Development System）的英文缩写。它是一种适用
¾ 机器人的搬运装配实验 实验内容：了解机器人完成搬运作业的过程； 掌握机器人示教作业的方法。
注：上述实验根据选择的教学机器人的型号不同有所取舍，具体实验内容和步骤参见相应的《机 器人实验参考书》
创新性和挑战性 z 机器人力矩控制方式研究 z 基于智能控制平台开发各种应用软件轨迹规划算法 z 利用平台提供的视觉接口，挑战视觉伺服系统的研究和开发 z 挑战机器人远程监控和多机器人协调工作等研究项目
附注：实际六自由度机器人配套软件接口界面图与上图片可能有细微差别。
机器人坐标系
技术参数
机器人技术参数 臂长
运动范围
运动速度
关节分辨率
项目
第一伸臂（J3 到 J2） 第一伸臂偏移（J2 到 J1） 第二伸臂长（J5 到 J3） 第二伸臂偏移（J4 到 J3） 运动半径 R2（从 P 点到 J1）
R3（P 点盲区） J1 J2 J3
示，引导用户操作并学习如何基于运动控制器开发各种应 VME 运动控制器 用软件系统。
工业化设计与制造 z 机构设计成 6 轴串联旋转式关节，各关节采用绝对型编码盘交
六自由度工业机器人设计
六自由度工业机器人设计六自由度工业机器人是一种具有六个关节的机器人系统。
它具有在六个自由度上运动的能力，这使得它能够进行繁重和复杂的任务，比如装配、焊接、搬运和包装等。
在这篇文章中，我将介绍六自由度工业机器人的设计、特点和应用。
首先，六自由度工业机器人的设计涉及到机械结构、运动学和控制系统。
机械结构决定了机器人的形态和运动范围，可以采用串联、并联或混合结构。
运动学研究机器人的末端执行器在任务空间内的位置和姿态，这涉及到逆运动学和正运动学问题。
控制系统是整个机器人系统的大脑，负责计算和控制机器人的运动。
六自由度工业机器人的特点包括高灵活性、高精度和高负载能力。
它们可以在六个自由度上独立运动，可以实现各种复杂的姿态和路径。
同时，它们的运动精度很高，可以达到亚毫米级别，适用于精细加工和装配任务。
此外，它们通常具有高负载能力，可以携带和操作重物。
六自由度工业机器人在各行各业有广泛的应用。
例如，在汽车制造业中，机器人可以完成汽车零部件的装配和焊接；在食品加工业中，机器人可以进行瓶装和包装；在医疗领域，机器人可以辅助手术和病人护理；在仓储物流业，机器人可以搬运和分拣商品。
这些机器人系统可以提高生产效率、减少人力成本和改善工作环境。
然而，六自由度工业机器人也面临一些挑战。
首先，它们的复杂性导致了设计和制造的困难，需要专业的工程师和技术人员。
其次，它们的成本相对较高，需要考虑到投资回报和经济效益。
此外，人机交互和安全问题也需要重视，以确保机器人与人类工作人员的安全合作。
综上所述，六自由度工业机器人是一种具有六个关节和自由度的机器人系统。
它们的设计、特点和应用都具有复杂性和广泛性。
通过合理的设计和控制，六自由度工业机器人可以实现高灵活性、高精度和高负载能力，从而广泛应用于各行各业。
然而，要克服各种挑战，需要进一步的研究和开发。
一种六自由度平台创新设计
六自由度平台
设计内容
设计建模
一种六自由度平台
机构现状
六自由度平台现状
现在的六自由度运动平台多数是六自由度并 联平台。它对平台进行操控，需要六个液压 杆相互配合，复杂的运动控制让它实现高精 度运动控制算法的编写十分困难。运动平台 的各个零部件需要高精度的加工和装配，但 是基于目前的制造工艺技术，六自由度定位 系统通常需要手动组装。
上平台机构简图
设计内容
下平台设计
如图所示，下平台由机架，四根液压杆以及 上平面组成，四根液压杆成正方形垂直固定 在机架上，液压杆与上平面用球铰链连接。
下平台机构简图
设计内容
下平台自由度验算
活动构件：n=5 球铰链：p=4 液压杆：l=4 自由度：F = 3 下平台自由度为3，分别是绕x轴旋转、绕y轴 旋转、以及沿z轴的平移。
六自由度平台
设计内容
上平台设计
如图所示，上平台由方形机架，三根液压杆 以及中间的圆形平台组成，液压杆与机架和 圆形平台用转动副连接。 圆形平台初始位置位于方形机架正中心。 每两根液压杆之间夹角为120°。
上平台机构简图
设计内容
上平台自由度验算
该机构只能做平面内运动。 活动构件：n=4 转动副：p=6 液压杆：l=3 自由度：F = 3 × 4 − 2 × 6 + 3 = 3 上平台自由度为3，分别是沿x轴、y轴平移和 绕z轴的旋转。
六自由度并联平台
设计内容
设计方向
针对六自由度平台的操控难度大和装配要求 高，在此提出一种新的六自由度平台。 该六自由度平台由两个三自由度机构组合形 成，它结构简单，易于组装，大大减少了装 配误差，提高了系统定位精度。而且这种设 计策略将降低操作控制算法的实现难度，同 时还提高系统的稳定性，确保系统具有良好 的动态特性、快速响应和更高的抗外界扰动 性。
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公开了一种用于促进六自由度(6 DoF)转换的装置。该装置包括转码器，用于将6 DoF点云数据转换为具有第二视频数据格式的视频数据，转码器包括：转换逻辑，用于：从外部源接收点云数据，接收从客户端接收的位置和取向参数数据，并且基于位置和取向参数数据将点云数据的分量渲染为视频数据；和编码器，用于对视频数据进行编码，以用于传输到客户端。
技术要求1.一种用于促进六自由度(6DoF)转换的装置，包括：
转码器，用于：将6DoF点云数据转换为具有第二视频数据格式的视频数据，所述转码器包括：转换逻辑，用于：从外部源接收点云数据，接收从客户端接收的位置和取向参数数据，并且基于所述位置和取向参数数据将点云数据的分量渲染为视频数据；和
编码器，用于：对视频数据进行编码，以用于传输到所述客户端。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二视频格式包括二维(2D)视频。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述转换逻辑将所述点云数据的分量渲染为2D直线型
视图。
4.如权利要求3所述的装置，其中，已编码的视频数据包括用于每个编码帧的句法，以指
示所述编码帧中所包括的点云数据的分量。
5.如权利要求3所述的装置，其中，渲染后的分量包括比所述客户端所支持的更宽的视
场。
6.如权利要求2所述的装置，其中，所述转换逻辑将点云数据的分量渲染为两个2D直线型
视图，以用于2D到三维(3D)转换。
7.如权利要求5所述的装置，其中，所述转换逻辑使用深度信息将点云数据的分量渲染为
2D直线型视图。
8.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二视频格式包括全景视频。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述转换逻辑基于所述位置和取向参数数据，将来自
点云数据的球面表示渲染为所述客户端的球面透视。
10.如权利要求8所述的装置，其中，所述球面表示被投影为等矩形投影视频。
11.一种用于促进六自由度(6DoF)转换的方法，包括：
从外部源接收6DoF点云数据；接收从客户端接收的位置和取向参数数据；
基于所述位置和取向参数数据，将点云数据的分量渲染为视频数据；以及对视频数据进行编码，以用于传输到所述客户端。12.如权利要求11所述的方法，其中，所述第二视频格式包括二维(2D)视频。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述渲染包括：
将点云数据的分量渲染为2D直线型视图。14.如权利要求13所述的方法，其中，渲染后的分量包括比所述客户端所支持的更宽的视
场。
15.如权利要求12所述的方法，其中，所述渲染还包括：
将点云数据的分量渲染为两个2D直线型视图，以用于2D到三维(3D)转换。16.如权利要求14所述的方法，其中，所述渲染还包括：
使用深度信息将点云数据的分量渲染为2D直线型视图。17.如权利要求11所述的方法，其中，所述第二视频格式包括全景视频。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述渲染包括：
基于所述位置和取向参数数据，将来自点云数据的球面表示渲染为所述客户端的球面透视。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述球面表示占据所述球面的分量。
20.如权利要求18所述的方法，其中，所述球面表示被投影为等矩形投影视频。
21.一种用于促进六自由度(6DoF)转换的装置，包括：
客户端设备，包括：位置选择器，用于：获取所述客户端的位置和取向，并且将指示所述位置和取向的参数数据发送到转码器；和处理逻辑，用于：从所述转码器接收具有比所述参数数据中所指示的更宽的视场视口和指示编码点云数据的分量的句法的点云数据的分量，并且基于所述客户端的当前位置和取向，剪切点云数据的分量，以用于在所述客户端处显示。
22.如权利要求21所述的装置，还包括：显示设备，用于显示所剪切的点云数据的分量。
23.如权利要求21所述的装置，其中，所述处理逻辑进一步对点云数据的分量执行扭转操
作。
24.至少一种计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令当由一个或多个处理器执行时
用于执行如权利要求11-20中任一项所述的方法。
技术说明书六自由度视频转码机制相关申请本申请涉及Jill Boyce于2018年7月31日提交的题为“REDUCED RENDERING OFSIX-DEGREE OF FREEDOM VIDEO”的共同受让的美国专利申请序列号16/050,153，其整个内
容通过引用合并于此。
技术领域本技术总体上涉及视频处理，更具体地说，涉及经由图形处理单元的视频处理。背景技术六自由度(6 DoF)或体视频是新兴的沉浸式视频格式，其通过使得场景的视点控制成为可能来向观看者提供沉浸式媒体体验。典型地使用点云表示6 DoF视频；其中，对于点云视频序列，存在时间间隔规则(例如，每秒60帧)的点云帧。点云数据帧中的每个点由六个参数来表示：(X，Y，Z)几何位置和(R，G，B)纹理数据。因此，6DoF为观看者添加了通过沿着X、Y和Z轴的平移运动来改变位置的能力。与之相比，三DoF(3 DoF)(例如，360°或全景)视频仅允许观看者从固定位置围绕X、Y和Z轴改变(偏航、俯仰、翻滚)取向。
在6 DoF实现方式中，点云数据在服务器处被压缩并且发送到客户端，以用于基于观看者进行解压缩和渲染。然而，点云数据的渲染在计算上是昂贵的，使得难以在一些客户端处以高帧率渲染包括大数量的点的点云视频。此外，点云数据速率很大，需要大容量进行存储或传输。
附图说明因此，通过参考实施例(其中一些示于附图中)，可以详细地理解本技术的以上陈述的特征的方式，可以对以上简要概述的本技术进行更具体地描述。然而，应注意，附图仅示出本技术的典型实施例，因此不应视为限制其范围，因为本技术可以允许其他同等有效的实施例。
图1是根据实施例的处理系统的框图；图2是根据实施例的处理器的框图；图3是根据实施例的图形处理器的框图；图4是根据一些实施例的图形处理器的图形处理引擎的框图；图5是附加实施例提供的图形处理器的框图；图6A-图6B示出在一些实施例中所采用的包括处理元件阵列的线程执行逻辑；图7是示出根据一些实施例的图形处理器指令格式的框图；图8是根据另一实施例的图形处理器的框图；图9A-图9B示出根据一些实施例的图形处理器命令格式和命令序列；图10示出根据一些实施例的用于数据处理系统的示例性图形软件架构；图11A-图11B是示出根据实施例的IP核开发系统的框图；图12是示出根据实施例的示例性片上系统集成电路的框图；图13A-图13B是示出附加示例性图形处理器的框图；图14A-图14B是示出根据实施例的片上系统集成电路的附加示例性图形处理器的框图；图15A示出沉浸式视频的多种形式；图15B示出用于沉浸式视频的图像投影和纹理平面；图16示出服务器基础架构可以生成和编码沉浸式视频内容以用于传输到一个或多个客户端设备的客户端-服务器系统；
图17A-图17B示出用于对3 DoF Plus内容进行编码和解码的系统；图18A-图18B示出使用纹理化几何数据对6 DoF内容进行编码和解码的系统；图19A-图19B示出用于经由点云数据对6 DoF内容进行编码和解码的系统；图20示出根据实施例的采用视频转码器的计算设备；图21示出用于执行边缘视频转码的系统的一个实施例；图22是示出由转码器执行的处理的一个实施例的流程图；以及图23是示出由客户端执行的处理的一个实施例的流程图。具体实施方式在以下描述中，阐述大量具体细节以提供对本技术的更透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下实践本技术。在其他实例中，没有描述公知特征，以避免掩盖本技术。在一些实施例中，转码器(transcoder)执行从外部源(例如，视频服务器)接收的6DoF视频数据的转换。在这些实施例中，转码器将6 DoF点云数据转换为具有客户端支持的格式的视频，以用于回放。客户端支持的格式可以包括二维(2D)视频和全景视频。在一个实施例中，转码器还接收从客户端接收的位置和取向参数数据，并且使用该数据将点云数据渲染为所支持的视频格式。
系统概述图1是根据实施例的处理系统100的框图。在各个实施例中，系统100包括一个或多个处理器102和一个或多个图形处理器108，并且可以是单处理器桌面系统、多处理器工作站系统或具有大数量的处理器102或处理器核107的服务器系统。在一个实施例中，系统100是合并于用在移动设备、手持设备或嵌入式设备中的片上系统(SoC)集成电路内的处理平台。
在一个实施例中，系统100可以包括基于服务器的游戏平台、游戏控制台(包括游戏和媒体控制台、移动游戏控制台、手持游戏控制台或在线游戏控制台)，或者合并于其内。在一些实施例中，系统100是移动电话、智能电话、平板计算设备或移动互联网设备。处理系统100还可以包括可穿戴设备(例如，智能手表可穿戴设备、智能眼镜设备、增强现实设备或虚拟现实设备)，与之耦合，或者集成于其内。在一些实施例中，处理系统100是具有一个或多个处理器102和由一个或多个图形处理器108生成的图形界面的电视或机顶盒设备。
在一些实施例中，一个或多个处理器102均包括一个或多个处理器核107，以处理指令，所述指令当被执行时执行用于系统和用户软件的操作。在一些实施例中，一个或多个处理器核107中的每一个被配置为处理特定指令集109。在一些实施例中，指令集109可以促进复杂指令集计算(CISC)、精简指令集计算(RISC)或经由超长指令字(VLIW)的计算。多个处理器核107均可以处理不同的指令集109，其可以包括用于促进其他指令集的仿真的指令。处理器核107还可以包括其他处理设备(例如，数字信号处理器(DSP))。