實訓2 機器人視覺傳感器與機器人系統(tǒng)集成教學課件

機器視覺與工業(yè)機器人系統(tǒng)集成機器人工作站故障診斷與維護微課系列知識引入機器視覺在機器人上的應用則主要在于引導定位。隨著不同視覺系統(tǒng)和機器人控制器的涌現(xiàn)，使得通信變得更容易集成。機器人與視覺系統(tǒng)之間的集成越緊密，將機器人、視覺和現(xiàn)實世界間坐標系統(tǒng)聯(lián)系起來。學習內(nèi)容視覺與機器人集成方法視覺與機器人集成應用23視覺系統(tǒng)集成基礎知識1機器視覺體系能夠通過機器視覺獲取到的目標轉換成圖畫信號，傳送給專業(yè)的圖畫處理體系，然后再依據(jù)像素散布和亮度、顏色等信息，轉化成相應的數(shù)字化信號，進而依據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場設備的動作。智能制造把工業(yè)機器人與機器視覺緊密結合起來，機器視覺將是人工智能未來的方向和趨勢?；A知識機器視覺系統(tǒng)就是利用機器代替人眼來作各種測量和判斷。它是計算科的一個重要分支，它綜合了光學、機械、電子、計算機軟硬件等方面的技術，涉及到計算機、圖像處理、模式識別、人工智能、信號處理、光機電一體化等多個領域。圖像處理和模式識別等技術的快速發(fā)展，也大大地推動了機器視覺的發(fā)展。基礎知識機器視覺系統(tǒng)包括了照明系統(tǒng)、鏡頭、攝像系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)。對于每一個應用，我們都需要考慮系統(tǒng)的運行速度和圖像的處理速度、使用彩色還是黑白攝像機、檢測目標的尺寸還是檢測目標有無缺陷、視場需要多大、分辨率需要多高、對比度需要多大等。從功能上來看，典型的機器視覺系統(tǒng)可以分為：圖像采集部分、圖像處理部分和運動控制部分?；A知識機器人視覺使機器人具有視覺感知功能的系統(tǒng)。機器人視覺可以通過視覺傳感器獲取環(huán)境的二維圖像，并通過視覺處理器進行分析和解釋，進而轉換為符號，讓機器人能夠辨識物體，并確定其位置。根據(jù)功能不同，機器人視覺可分為視覺檢驗和視覺引導兩種，廣泛應用于電子、汽車、機械等工業(yè)部門和醫(yī)學、軍事領域?；A知識機器人、視覺和現(xiàn)實世界間坐標系機器視覺系統(tǒng)有三大坐標系，分別是：世界坐標系，相機坐標系，圖像（像素）坐標系。工業(yè)機器人坐標有四種坐標系，分別是：關節(jié)坐標、直角坐標、用戶坐標、工具坐標。當在圖片中確定了某個物體的位置，如何讓機器人去到空間中的實際位置進行抓取，需要對坐標進行轉換。而從像素點到空間點的轉換與空間點到像素點的轉換是相反的。集成方法機器人視覺硬件主要包括圖像獲取和視覺處理兩部分，而圖像獲取由照明系統(tǒng)、視覺傳感器、模擬－數(shù)字轉換器和幀存儲器等組成?！枰龊眯酒倪x擇※應該正確選擇圖像傳感器※應該合理選擇存儲器※必須切實做好系統(tǒng)硬件的選擇和設計工作※應該重點分析攝像頭的同步信號※需要采集相應的數(shù)字圖像信號集成方法1）相機與機器人的硬件連接※視覺系統(tǒng)與工業(yè)機器人直接連接※視覺+控制系統(tǒng)+工業(yè)機器人2）相機與機器人的軟件設定※通信參數(shù)設定※程序二次開發(fā)※性能測試集成方法機器視覺將來被廣泛應用于工業(yè)機器人領域，主要具有四個功能。1.引導和定位，視覺定位要求機器視覺系統(tǒng)能夠快速準確的找到被測零件并確認其位置，上下料使用機器視覺來定位，引導機械手臂準確抓取。在半導體封裝領域，設備需要根據(jù)機器視覺取得的芯片位置信息調(diào)整拾取頭，準確拾取芯片并進行綁定，這就是視覺定位在機器視覺工業(yè)領域最基本的應用。2.外觀檢測：檢測生產(chǎn)線上產(chǎn)品有無質(zhì)量問題，該環(huán)節(jié)也是取代人工最多的環(huán)節(jié)。說機器視覺涉及到的醫(yī)藥領域，其主要檢測包括尺寸檢測、瓶身外觀缺陷檢測、瓶肩部缺陷檢測、瓶口檢測等。3.高精度檢測：有些產(chǎn)品的精密度較高，達到0.01~0.02m甚至到u級，人眼無法檢測必須使用機器完成。4.識別，就是利用機器視覺對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象?？梢赃_到