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機器人定位引導中的機器視覺技術
--本文來源:杭州??禱魅思際跤邢薰?/font>
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隨著工業生產中對自動化的要求越來越高,視覺技術已被廣泛引入工業機器人行業,具備視覺的工業機器人能更快、更準、更靈活地完成定位抓取、對位組裝等?;諭枷穹治齙氖泳跫際踉諢魅艘枷喙賾τ彌械鬧饕饔檬薔坊袢《韻笪錚ùト∥鍰澹┖湍勘晡錚ù樽拔鍰澹┑淖晡恢煤徒嵌?,并將圖像坐標轉換為機器人能識別的機器人坐標,指導機器人進行糾偏和組裝。因此,手眼標定和定位引導是機器視覺在機器人引導中應用的的核心。

手眼標定原理

原理:所謂手眼標定,即將手(機械手)和眼(攝像機)的坐標系統一起來,解決相機與機械手之間的坐標轉換關系,讓機械手能精確抓取到攝像機定位的目標。

QQ截圖1

從一個坐標系XOY到另一個坐標系X’O’Y’,可以看做是XOY經過平移、旋轉、縮放等效到另一個坐標系X’O’Y’。

QQ截圖2

上述矩陣準確描述了兩個坐標系之間的關系,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是坐標系的旋轉角度。

手眼標定流程

求解標定的轉換公式只需要三組以上兩個坐標系的對應點,所以在視覺應用中一般采用N點標定算法來實現手眼標定。

VM算法平臺標定流程

??低覸M算法平臺中具備豐富的定位工具和包含N點標定在內多種標定工具,可以便捷地實現手眼標定。

接收到機器人的定位觸發信號后

QQ截圖4

QQ截圖5

手眼標定流程圖

QQ截圖6

標定過程

??低覸M算法平臺會將標定路徑以及標定精度顯示在界面端,便于用戶排查調試流程,實現標定過程可視化。

定位引導

在機器視覺與機器人相結合的應用中,機器人引導定位最為普遍。此類場景下,大致可分為單相機抓取定位引導、單相機糾偏引導、上下相機貼合定位引導。

1單相機抓取定位引導

QQ截圖7

上圖即為單相機定位引導的場景,相機即可安裝于機器人上,也可固定于機臺上。通過相機拍攝傳送的來料,對其進行定位以便機器人根據定位信息抓取來料,如此可降低對工位間傳送機構的準確性要求,確保抓取位置的一致性。

基于VM算法平臺實現單相機抓取定位引導流程如下圖所示,

接收到機器人的定位觸發信號后

基于VM算法平臺實現單相機糾偏引導流程如下所示,

QQ截圖8

接收到機器人的定位觸發信號后

QQ截圖9

2單相機糾偏定位引導

QQ截圖10

基于VM算法平臺實現單相機糾偏引導流程如下所示,

QQ截圖11

注:流程中各工具的使用介紹同上。

而此處用【單點對位】而非【變量計算】是因為該??榭悸橇嘶魅四┒擻醒誘怪?,使得操縱點不是法蘭中心導致的不共軸。

3上下相機對位引導

QQ截圖12

應用場景:該系統可廣泛應用于3C產品屏幕及電路板的生產組裝等相關場景,如將膜與玻璃對齊貼合或將玻璃和偏光片對齊貼合等。

基于VM算法平臺的上下相機對位引導方案如下所示,

QQ截圖13

全局流程

QQ截圖14

上相機流程

QQ截圖15

下相機流程

注:流程中各工具的使用介紹同上。

??低覸M算法平臺與機器人定位引導

??低覸M算法平臺除了集成80余種視覺工具,可實現高精度視覺定位、一鍵式手眼標定以及多種對位方式外,還具備豐富的通信協議,已在眾多實際應用中實現了與ABB、EPSON、FANUC、UR、華數機器人、眾為興機器人等工業機器人的成功對接。

QQ截圖16

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微信圖片17

微信圖片18

??低覸M算法平臺將持續豐富和優化視覺工具,讓視覺應用更輕松!


 
 
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