工業(yè)視覺系統(tǒng)編程及基礎(chǔ)應(yīng)用-項(xiàng)目12-任務(wù)3 鋰電池移動(dòng)抓取

工業(yè)視覺系統(tǒng)編程及基礎(chǔ)應(yīng)用PROJECT項(xiàng)目090810111213項(xiàng)目8外圍設(shè)備通訊與交互項(xiàng)目9鋰電池檢測(cè)項(xiàng)目10鋰電池測(cè)量項(xiàng)目11鋰電池識(shí)別項(xiàng)目12鋰電池引導(dǎo)抓取項(xiàng)目13前沿技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用TASK任務(wù)一、引導(dǎo)原理二、特征定位工具三、引導(dǎo)計(jì)算工具四、鋰電池移動(dòng)抓取1、鋰電池移動(dòng)抓取任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)位示教需要拿到哪些坐標(biāo)？課前回顧1、引導(dǎo)類型在工業(yè)視覺引導(dǎo)的應(yīng)用場(chǎng)景中，相機(jī)的安裝方式可選擇固定安裝或隨機(jī)構(gòu)移動(dòng)安裝，亦可以選擇單個(gè)或多個(gè)相機(jī)同機(jī)構(gòu)進(jìn)行配合。其中，與機(jī)械手或移動(dòng)模組相結(jié)合的應(yīng)用最為普遍。關(guān)于此類場(chǎng)景，視覺定位引導(dǎo)可大致分為4種模式：引導(dǎo)抓取、引導(dǎo)組裝、位置補(bǔ)正、軌跡運(yùn)算定位引導(dǎo)。引導(dǎo)抓取引導(dǎo)組裝位置補(bǔ)正軌跡運(yùn)算定位引導(dǎo)一、引導(dǎo)原理2、引導(dǎo)抓取相機(jī)拍照計(jì)算機(jī)械手抓取位置，機(jī)械手根據(jù)視覺運(yùn)算數(shù)據(jù)抓取。如：在料盤中抓取、對(duì)流水線上產(chǎn)品進(jìn)行抓取等。引導(dǎo)抓取一、引導(dǎo)原理3、引導(dǎo)組裝相機(jī)拍產(chǎn)品的上下兩部分，通過標(biāo)定計(jì)算出機(jī)械手需要移動(dòng)的距離，完成貼合動(dòng)作。如：屏幕貼合、產(chǎn)品組裝等。引導(dǎo)組裝一、引導(dǎo)原理4、位置補(bǔ)正又稱為“糾偏補(bǔ)正”。機(jī)械手抓完產(chǎn)品，移至相機(jī)視野下拍照，視覺計(jì)算機(jī)械手移動(dòng)位置，將產(chǎn)品放置到固定位置。位置補(bǔ)正一、引導(dǎo)原理5、相機(jī)軌跡運(yùn)算定位引導(dǎo)相機(jī)拍照（一次或多次），計(jì)算出產(chǎn)品的中心和角度，根據(jù)設(shè)定好的軌跡點(diǎn)，計(jì)算出產(chǎn)品在不同狀態(tài)下的軌跡點(diǎn)的位置。如：點(diǎn)膠軌跡運(yùn)算、焊接軌跡運(yùn)算等。軌跡運(yùn)算定位引導(dǎo)一、引導(dǎo)原理6、引導(dǎo)原理手眼標(biāo)定是引導(dǎo)能否正確運(yùn)行的關(guān)鍵因素，在標(biāo)定坐標(biāo)下，相機(jī)拍照獲取當(dāng)前圖像，計(jì)算產(chǎn)品的當(dāng)前圖像坐標(biāo)X、Y、R，并根據(jù)此當(dāng)前圖像坐標(biāo)，同模板坐標(biāo)等信息進(jìn)行計(jì)算，獲取補(bǔ)償值，使機(jī)械手最終走絕對(duì)值或相對(duì)值，產(chǎn)品當(dāng)前位置同模板位置的差如下圖所示。其中C(c,d)為模板圖像坐標(biāo)，A(x,y)為當(dāng)前圖像坐標(biāo)，且夾角都為已知。根據(jù)模板位置進(jìn)行計(jì)算引導(dǎo)抓取一、引導(dǎo)原理TASK任務(wù)一、引導(dǎo)原理二、特征定位工具三、引導(dǎo)計(jì)算工具四、鋰電池移動(dòng)抓取1、鋰電池移動(dòng)抓取任務(wù)2、特征定位工具特征定位工具的界面布局及配置同“標(biāo)準(zhǔn)位示教”工具類似，如下圖所示，其說明不再贅述。不同之處在于二者輸出的坐標(biāo)合集格式不同，在后續(xù)“引導(dǎo)計(jì)算”工具中，可選擇調(diào)用的文件不同，二者不可混用?！疤卣鞫ㄎ弧惫ぞ呓缑娑?、特征定位工具TASK任務(wù)1、鋰電池移動(dòng)抓取任務(wù)一、引導(dǎo)原理三、引導(dǎo)計(jì)算工具四、鋰電池移動(dòng)抓取二、特征定位工具1、引導(dǎo)計(jì)算工具V+平臺(tái)軟件的“引導(dǎo)計(jì)算”工具如下圖所示，其中，“模式選擇”的含義詳見“1.引導(dǎo)原理”?！耙龑?dǎo)計(jì)算”圖標(biāo)“引導(dǎo)計(jì)算”工具界面三、引導(dǎo)計(jì)算工具2、位移計(jì)算（通用模式）旋轉(zhuǎn)軸方向：由機(jī)械手末端軸，或移動(dòng)模組旋轉(zhuǎn)軸的正負(fù)方向決定數(shù)據(jù)源：分為“簡(jiǎn)易模式”和“通用模式”，不同模式對(duì)應(yīng)的特征數(shù)據(jù)和訓(xùn)練數(shù)據(jù)的選項(xiàng)不同特征數(shù)據(jù)：當(dāng)前圖像TX、TY和TR的值，可分別選擇不同數(shù)據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)：模板的圖像坐標(biāo)TX、TY、TR的值和機(jī)械手坐標(biāo)RX、RY、RR的值，可分別選擇不同來源的數(shù)據(jù)三、引導(dǎo)計(jì)算工具3、位移計(jì)算（簡(jiǎn)易模式）特征數(shù)據(jù)：“特征定位”工具輸出的當(dāng)前圖像坐標(biāo)，可直接選擇前端程序“特征定位”工具輸出的整體文件訓(xùn)練數(shù)據(jù)：“標(biāo)準(zhǔn)位示教”工具輸出的模板圖像坐標(biāo)和對(duì)應(yīng)的機(jī)械手坐標(biāo)，需要先用“標(biāo)準(zhǔn)位數(shù)據(jù)”工具先得到標(biāo)準(zhǔn)位示教的txt坐標(biāo)文件，再在此處下拉選擇整體文件。并不是所有情況都可使用簡(jiǎn)易模式三、引導(dǎo)計(jì)算工具4、補(bǔ)償計(jì)算在某些情況，需要通過固定方向增加或減少X、Y和R的值，以獲取更好的引導(dǎo)效果。三、引導(dǎo)計(jì)算工具5、防呆保護(hù)啟用并設(shè)置機(jī)械手XYR的安全值，及其該安全值允許的上下限。三、引導(dǎo)計(jì)算工具TASK任務(wù)一、引導(dǎo)原理二、特征定位工具三、引導(dǎo)計(jì)算工具四、鋰電池移動(dòng)抓取1、鋰電池移動(dòng)抓取任務(wù)整體程序流程四、鋰電池移動(dòng)抓取程序細(xì)節(jié)1程序細(xì)節(jié)21、“PLC掃描”工具-移動(dòng)抓取信號(hào)PLC：三菱F5U；地址：D168；觸發(fā)條件：變?yōu)?；目?biāo)值：21。四、鋰電池移動(dòng)抓取2、“讀PLC”工具讀取地址D120發(fā)送的指令字符串。四、鋰電池移動(dòng)抓取3、“字符串操作”工具“去空格”（

）：@Trim1：鏈接輸入“讀PLC”工具的“Value”，刪除“所有空格”；@Trim2：下拉選擇“@Trim1”，刪除“不可打印字符”；“分割”（

）：@Split1：下拉選擇“@Trim2”，子串索引“0”，分割出軸X坐標(biāo)；@Split2：下拉選擇“@Trim2”，子串索引“1”，分割出軸Y坐標(biāo)；輸出“@Trim2”、“@Split1”、“@Split2”。四、鋰電池移動(dòng)抓取4、“格式轉(zhuǎn)換”工具輸入數(shù)據(jù)：“字符串操作”工具輸出的“@Split1”；String→Double。輸入數(shù)據(jù)：“字符串操作”工具輸出的“@Split2”；String→Double。四、鋰電池移動(dòng)抓取5、“變量管理”和“寫變量”工具先在“變量管理”里增加兩個(gè)Double類型變量，命名為TrigX和TrigY。用“寫變量”工具分別寫入“格式轉(zhuǎn)換”后的X和Y，即當(dāng)前拍照位置的X和Y。后續(xù)會(huì)使用到。四、鋰電池移動(dòng)抓取6、“光源設(shè)定”和“延時(shí)”工具光源：德創(chuàng)1；添加通道：Channel1、2、3，設(shè)置適當(dāng)亮度。延時(shí)：適當(dāng)延時(shí)100~200ms。四、鋰電池移動(dòng)抓取7、“取像”工具相機(jī)：移動(dòng)CCD；輸出格式：ICogImage。四、鋰電池移動(dòng)抓取8、“光源設(shè)定”工具光源：德創(chuàng)1添加通道：所有光源亮度歸0。四、鋰電池移動(dòng)抓取9、“特征抓取”工具-①輸入設(shè)置信號(hào)數(shù)據(jù)：Train,1,TTN,1,0,0,0,0圖像：“取像”工具的“Image”。四、鋰電池移動(dòng)抓取10、“特征定位”工具-②標(biāo)定設(shè)置標(biāo)定文件：“主機(jī)位1”（此為“手眼標(biāo)定”工具輸出）。四、鋰電池移動(dòng)抓取11、“特征定位”工具-③特征抓取“任務(wù)三：標(biāo)準(zhǔn)位示教”“7、標(biāo)準(zhǔn)位示教”工具“實(shí)訓(xùn)四：訓(xùn)練吸嘴程序設(shè)計(jì)”先導(dǎo)出vpp：點(diǎn)擊右側(cè)【導(dǎo)出】四、鋰電池移動(dòng)抓取11、“特征定位”工具-③特征抓取“任務(wù)二：圖像處理”“11、特征定位”工具“實(shí)訓(xùn)五：自動(dòng)運(yùn)行程序設(shè)計(jì)”再導(dǎo)入vpp，抓取更準(zhǔn)確：點(diǎn)擊右側(cè)【導(dǎo)入】四、鋰電池移動(dòng)抓取導(dǎo)入vpp文件后的③特征抓取如圖。11、“特征定位”工具-③特征抓取右側(cè)下拉選擇XYR和Record。四、鋰電池移動(dòng)抓取12、“數(shù)值計(jì)算”工具-角度轉(zhuǎn)換弧度制轉(zhuǎn)換為角度值：1.“引用”→添加圖像角度“特征抓取.ImageR”；2.“函數(shù)”→“deg”；3.將引用的名稱“@arg1”添加到deg后的括號(hào)內(nèi)。四、鋰電池移動(dòng)抓取13、“ToolBlock”工具-“判斷料號(hào)”vpp編寫右側(cè)輸入：“取像”工具的Image；左側(cè)算法：Histogram-Top：判斷鋰電池頂部區(qū)域灰度平均值；Histogram-Tail：判斷鋰電池底部區(qū)域灰度平均值；將灰度平均值都進(jìn)行輸出，更改名稱為Top和Tail。四、鋰電池移動(dòng)抓取14、“邏輯運(yùn)算”工具“數(shù)值比較”（

）：@Tail：鏈接輸入“ToolBlock”工具的“Tail”，參數(shù)選擇＜50；@Top：鏈接輸入“ToolBlock”工具的“Top”，參數(shù)選擇＜50；輸出“@Tail”、“@Top”。四、鋰電池移動(dòng)抓取15、“字符串操作”工具“字符串拼接”（

）：@Combine1：添加“邏輯運(yùn)算”工具的“Tail”和“Top”，并將這兩個(gè)都點(diǎn)擊【bool轉(zhuǎn)byte】。結(jié)果分為三類，產(chǎn)品A：結(jié)果為11，都沒缺口；產(chǎn)品B：結(jié)果為01，尾部帶缺口，Tail>50；產(chǎn)品C：結(jié)果為10，頂部帶缺口，Top>50。四、鋰電池移動(dòng)抓取16、“分支”工具數(shù)據(jù)：“字符串操作”工具的“@Combine1”，即拼接結(jié)果。添加分支：11、01、10分別是拼接的不同結(jié)果，11為產(chǎn)品A，01為產(chǎn)品B，10為產(chǎn)品C。四、鋰電池移動(dòng)抓取17、“變量管理”和“寫變量”工具建立String類型變量，名稱“Model”，用于存儲(chǔ)當(dāng)前電池型號(hào)?！皩懽兞俊惫ぞ撸?條分支分別鏈接3個(gè)“寫變量”工具，分別寫入A/B/C到“Model”中?！胺种нx擇”工具為空，不需要輸入?yún)?shù)，但有收束分支為1條流程的作用，這里不可缺少。四、鋰電池移動(dòng)抓取18、“數(shù)值計(jì)算”工具-偏移X/Y相機(jī)移動(dòng)9點(diǎn)拍照，圖像坐標(biāo)變化9次，每次的圖像坐標(biāo)X計(jì)算公式為：ImageX+TrigX-CalibXImageX：“分支選擇”的數(shù)據(jù)項(xiàng)1：ImageX；TrigX：“變量管理”的TrigX；CalibX：每個(gè)機(jī)臺(tái)不一樣，點(diǎn)擊觸摸屏上【參數(shù)設(shè)置】，輸入密碼：202209，點(diǎn)擊【登錄】，點(diǎn)擊【下一頁】，進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置2”界面，“移動(dòng)相機(jī)左拍照位置”即為CalibX/Y。四、鋰電池移動(dòng)抓取19、“引導(dǎo)計(jì)算”工具旋轉(zhuǎn)軸方向：順時(shí)針為正數(shù)據(jù)源：通用模式特征數(shù)據(jù)：TX：偏移后XTY：偏移后YTR：角度轉(zhuǎn)換后的R訓(xùn)練數(shù)據(jù)：“變量管理”中的1TIX/Y/R和1TRX/Y/R，為訓(xùn)練吸嘴時(shí)所存儲(chǔ)。四、鋰電池移動(dòng)抓取20、“寫變量”工具建立6個(gè)Double類型變量，分別是1Image_X/Y/R、1Robot_X/Y/R，含義分別為當(dāng)前圖像坐標(biāo)和機(jī)械軸坐標(biāo)。1Image_X：偏移后X1Image_Y：偏移后Y1Image_R：角度轉(zhuǎn)換后的值1Robot_X/Y/R：引導(dǎo)計(jì)算的絕對(duì)值XYR。四、鋰電池移動(dòng)抓取21、“格式轉(zhuǎn)換”工具三個(gè)“格式轉(zhuǎn)換”工具：輸入數(shù)據(jù)：“引導(dǎo)計(jì)算”的絕對(duì)值X/Y/R。Double→Real，PLC無法接收Double類型變量，需要轉(zhuǎn)換為Real類型。四、鋰電池移動(dòng)抓取22、“寫PLC”工具PLC：三菱F5U添加地址：D170、D17