康耐視視覺系統使用方法 自控部趙勇 視覺系統使用要求 在選取使用設備 鏡頭 相機 光源等 工作距離 工作現場時可以根據 鏡頭選型計算工具 進行計算 可視情況而定 確保視覺系統工作現場無日照光直射 光線穩定較暗為優 確保工件有穩定特征 確保每個相機拍照位置不變 每種工件安放高度不變 設備穩定可靠 視覺系統原理介紹 通過相機拍攝工件成像成立圖像模板 然后建立相機圖像坐標與機器人世界坐標 二維 之間的函數關系 在工作中 相機能夠識別工件在二維方向內在攝像范圍內的位移并計算出坐標 相機將工件拍攝坐標通過函數計算出機器人世界坐標位置 使機器人能夠位移到相應位置進行工作 試驗工具 機器人一臺 此次試驗使用庫卡機器人 相機 鏡頭 光源 相機電源適配器 24V電源模塊 電源插座 通訊線 網線 光源線 筆記本電腦一臺 安裝了In SightExplorer軟件 標定針 標定特征 電磁閥 小吸盤 工件 模擬現場高度的放件平臺 附 此次試驗是以中國地圖拼圖項目為試驗項 即把各大省份單塊地圖拼湊成中國地圖 相機 機器人關聯建立 按照說明組裝好相機 光源 首先建立相機與筆記本電腦的連接 方法如下 1 接通相機適配器與相機 筆記本電腦 如圖2 打開In SightExplorer軟件 見具體軟件操作介紹 將電腦IP地址設置與相機IP地址一致 打開相應項目JOB 見925 JOB 3 連接相機成功后 固定好相機與光源到之前計算好的高度 位置 調整相機光源曝光與鏡頭焦距到最佳位置 并用緊固螺絲擰緊 此次試驗相機固定于機器人 4 安裝標定針到機器人六軸法蘭盤并以標定針針頂點為原點建立機器人TCP5 固定好拍攝位置后 測量出相機拍攝工件平面時的拍攝視野 長 寬 根據視野長寬和相機像素可計算出相機精度 再次確定精度是否滿足需求 具體方法參考 鏡頭選型計算工具 標定TCP 6 建立機器人坐標與軟件坐標的關聯 非通訊關聯 即進行坐標系標定 標In SightExplorer定質量直接影響精度 方法如下 將標定特征 例如印有十字架的白板紙 置于相機視野內得出十字中心相機坐標位置并記錄 然后操作機器人使安裝在機器人法蘭盤上的標定針垂直位移至白板紙十字架中心得出機器人BASE坐標X Y值并記錄 一共記錄10組不同白紙板位置的數據 注 標定白紙板工具需固定于工件工作面 避免與工作面的高度差 不可移動地圖放置平臺與安放平臺 7 在記錄完10組數據后可以得出相應的誤差值 取10組平均值即平均誤差 確定誤差值是否達到要求 在完成以上步驟后 就完成了相機與機器人坐標的關聯了 相機軟件獲得相機坐標與機器人坐標算法關聯 現在可以正式進行相機試驗 相機輸出坐標值 誤差值 相機輸入坐標值 機器人輸入坐標值 試驗進行 1 在以上步驟中已經建立好相機 機器人坐標函數關系 現在進行模板標定 即通過相機軟件計算出圖像機器人坐標原點 將機器人示教至原點附件進行標定 取青海地圖為例 首先在In SightExplorer軟件中拍照設定圖片模板和圖像原點 取得圖像原點輸出坐標 接下來要進行示教機器人作業 將In SightExplorer軟件算出的圖像原點機器人坐標值輸入到機器人程序中 包括X Y A值 將機器人示教到青海地圖處 使標定針輕觸地圖上盡量靠中心位置 如圖所示 2 將標定針拆下換上小吸盤 電磁閥并接通 編好每塊地圖程序抓件 放件過程 準備連接相機與機器人 需要做以下步驟 在完成設備硬件配置后 進行程序編寫 每塊地圖對應不同位置 在記錄有關抓地圖的程序的點時務必使用BASE 1 坐標記錄 其他固定點不用BASE 1 記錄 將COGNEX程序導入機器人程序文件中 見COGNEX str與COGNEX dat 保存In SightExplorer項目 將相機設置為聯機模式 將機器人與相機接通 接通方法如圖所示 通過網線連接 再將機器人與相機IP地址改為一致即完成 試驗總結 這次試驗同樣讓我學到了很多東西 相比于之前的其他項目試驗 這次試驗則是起到很好的承前啟后作用 能夠很好的鞏固我所學到的視覺系統知識 還有很多更加細節話的東西沒有一一距例 一來我技術還不夠嫻熟 還需要多多學習 比如如何配置COGNEX str與COGNEX dat