隨著工業(yè)的發(fā)展,在生產(chǎn)中對自動(dòng)化的要求越來越高,視覺技術(shù)已被廣泛引入工業(yè)(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人行業(yè),具備視覺的工業(yè)(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人能更快、更準(zhǔn)、更靈活地完成定位抓取、對位組裝等?;趫D像分析的視覺技術(shù)在(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人引導(dǎo)相關(guān)應(yīng)用中的主要作用是精確獲取對象物(待抓取物體)和目標(biāo)物(待組裝物體)的坐標(biāo)位置和角度,并將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人能識別的(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人坐標(biāo),指導(dǎo)(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人進(jìn)行糾偏和組裝。因此,手眼標(biāo)定和定位引導(dǎo)是機(jī)器視覺在(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人引導(dǎo)中應(yīng)用的的核心。
手眼標(biāo)定原理
原理:所謂手眼標(biāo)定,即將手(機(jī)械手)和眼(攝像機(jī))的坐標(biāo)系統(tǒng)一起來,解決相機(jī)與機(jī)械手之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系,讓機(jī)械手能精確抓取到攝像機(jī)定位的目標(biāo)。
從一個(gè)坐標(biāo)系XOY到另一個(gè)坐標(biāo)系X’O’Y’,可以看做是XOY經(jīng)過平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等效到另一個(gè)坐標(biāo)系X’O’Y’。
上述矩陣準(zhǔn)確描述了兩個(gè)坐標(biāo)系之間的關(guān)系,其中fx, fy分別是X方向和Y方向的縮放尺度,a, b分別是X方向和Y方向的平移量, θ是坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)角度。
手眼標(biāo)定流程
求解標(biāo)定的轉(zhuǎn)換公式只需要三組以上兩個(gè)坐標(biāo)系的對應(yīng)點(diǎn),所以在視覺應(yīng)用中一般采用N點(diǎn)標(biāo)定算法來實(shí)現(xiàn)手眼標(biāo)定。
VM算法平臺標(biāo)定流程
盈泰德科技VM算法平臺中具備豐富的定位工具和包含N點(diǎn)標(biāo)定在內(nèi)多種標(biāo)定工具,可以便捷地實(shí)現(xiàn)手眼標(biāo)定。
接收到(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人的定位觸發(fā)信號后
手眼標(biāo)定流程圖
標(biāo)定過程
盈泰德科技VM算法平臺會將標(biāo)定路徑以及標(biāo)定精度顯示在界面端,便于用戶排查調(diào)試流程,實(shí)現(xiàn)標(biāo)定過程可視化。
定位引導(dǎo)
在機(jī)器視覺與(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人相結(jié)合的應(yīng)用中,(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人引導(dǎo)定位最為普遍。此類場景下,大致可分為單相機(jī)抓取定位引導(dǎo)、單相機(jī)糾偏引導(dǎo)、上下相機(jī)貼合定位引導(dǎo)。
1單相機(jī)抓取定位引導(dǎo)
上圖即為單相機(jī)定位引導(dǎo)的場景,相機(jī)即可安裝于(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人上,也可固定于機(jī)臺上。通過相機(jī)拍攝傳送的來料,對其進(jìn)行定位以便(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人根據(jù)定位信息抓取來料,如此可降低對工位間傳送機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確性要求,確保抓取位置的一致性。
基于VM算法平臺實(shí)現(xiàn)單相機(jī)抓取定位引導(dǎo)流程如下圖所示,
接收到(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人的定位觸發(fā)信號后
基于VM算法平臺實(shí)現(xiàn)單相機(jī)糾偏引導(dǎo)流程如下所示,
接收到(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人的定位觸發(fā)信號后
2單相機(jī)糾偏定位引導(dǎo)
基于VM算法平臺實(shí)現(xiàn)單相機(jī)糾偏引導(dǎo)流程如下所示,
注:流程中各工具的使用介紹同上。
而此處用【單點(diǎn)對位】而非【變量計(jì)算】是因?yàn)樵撃K考慮了(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人末端有延展軸,使得操縱點(diǎn)不是法蘭中心導(dǎo)致的不共軸。
3上下相機(jī)對位引導(dǎo)
應(yīng)用場景:該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于3C產(chǎn)品屏幕及電路板的生產(chǎn)組裝等相關(guān)場景,如將膜與玻璃對齊貼合或?qū)⒉AШ推馄瑢R貼合等。
基于VM算法平臺的上下相機(jī)對位引導(dǎo)方案如下所示,
全局流程
上相機(jī)流程
下相機(jī)流程
注:流程中各工具的使用介紹同上。
盈泰德科技VM算法平臺與(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人定位引導(dǎo)
盈泰德科技VM算法平臺除了集成80余種視覺工具,可實(shí)現(xiàn)高精度視覺定位、一鍵式手眼標(biāo)定以及多種對位方式外,還具備豐富的通信協(xié)議,已在眾多實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了與ABB、EPSON、FANUC、UR、華數(shù)(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人、眾為興(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人等工業(yè)(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人的成功對接。
盈泰德科技機(jī)器視覺在(工業(yè)機(jī)械臂)機(jī)器人定位引導(dǎo)中的應(yīng)用
盈泰德科技VM算法平臺將持續(xù)豐富和優(yōu)化視覺工具,讓視覺應(yīng)用更輕松!
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