愛普生機(jī)器人軟件編程操作培訓(xùn)-機(jī)器視覺.ppt

1、EPSON 機(jī)械手軟件編程操作培訓(xùn) 機(jī)器視覺（VISION GUIDE)介紹,USB相機(jī)接口,視頻接入插口,以太網(wǎng)接口,24V電源接線端子,1.1 CV1控制器各接口,CV1控制器通過上圖的以太網(wǎng)口與RC180(RC90)控 制器的以太網(wǎng)口連接，相機(jī)接口上接上EPSON配套 的相機(jī)，設(shè)置好IP就可以配套使用了。,1.2 打開RC+5.4.2，單擊“設(shè)置” “視覺”，在“激活視覺”前打鉤， 單擊“配置”即可查看相機(jī)的設(shè)置信息，如右圖所示,相機(jī)控制器信息,控制器通道1相機(jī)信息,刪除相機(jī)連接,設(shè)置相機(jī)IP及通道,增加一個(gè)相機(jī)連接,設(shè)置好相機(jī)后單擊應(yīng)用,恢復(fù)相機(jī)設(shè)置,重啟相機(jī)控制器,搜索連接到控制器的

2、相機(jī),2.1點(diǎn)擊“設(shè)置”中，“視覺”菜單，彈出如圖視覺畫面，或者單擊“ ”圖標(biāo)進(jìn)入如下畫面，輸入序列名稱后即可看到視覺圖像,單擊新建SEQUENCE,點(diǎn)擊新建Sequence按鈕后彈出新建對話框,3.1 把視覺模型放入相機(jī)視野，然后調(diào)整相機(jī)使相機(jī)得到清晰圖像，然后 單擊“ ”圖標(biāo)，然后再視野范圍內(nèi)單擊，出現(xiàn)二個(gè)紫色方框如下圖所示，外框 為搜索范圍，內(nèi)框圍模板特征抽取。,視野范圍,模板特征抽取,3.2 調(diào)整視野范圍和模板特征抽取方框，調(diào)整模板特征窗口時(shí)可將縮放調(diào)制合適的值 然后再對模版特征窗口進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，調(diào)整好后單擊“示教”,模型特征抽取,3.3 點(diǎn)擊下圖的顯示模型按鈕,左圖所示，可以對模板的

3、細(xì)節(jié)進(jìn)行修改，提 高特征抽出結(jié)果。調(diào)整好后單擊確定,點(diǎn)擊此處的顯示模型按鈕，彈出下圖,視覺的輸出點(diǎn)，也可以調(diào)整修改,3.4 建立好模版后設(shè)置模版的屬性，包括模版名稱，匹配度，搜索個(gè)數(shù)等，然后單擊 運(yùn)行對象，測試能否找到模版，不能的話重新設(shè)置屬性，然后再運(yùn)行對象,運(yùn)行模板測試后，視野所有的模板標(biāo)志都能找得到,建立好模板后，將此處模板搜索個(gè)數(shù)改為5,3.5序列及對象屬性設(shè)置 1. 序列常用屬性設(shè)置 1）calibration 設(shè)置校準(zhǔn)編號，即該序列反饋的機(jī)器人坐標(biāo)以設(shè)定的校準(zhǔn)為參考 2）Camera 設(shè)定相機(jī)通道號 3）Name 設(shè)定序列名稱，用于視覺子程序調(diào)用指令中 2 幾何對象常用屬性設(shè)置 1

4、）Accept 匹配值設(shè)定，設(shè)定值越高要求圖像與模版的匹配程度越高，默認(rèn)值為700，最大100 2）ModelOrgAutoCenter 模版中心設(shè)定，設(shè)置為Ture時(shí)自動(dòng)獲取模版中心位置，設(shè)置為False時(shí)刻移動(dòng)中心，默認(rèn)為False 3） Number ToFind 設(shè)置搜索上限個(gè)數(shù),4.1 新建一個(gè)Calibration，設(shè)置相機(jī)通道及相機(jī)安裝方式（安裝方式不同，校準(zhǔn)的辦 法也不同）,單擊該標(biāo)簽新建校準(zhǔn),相機(jī)安裝的模式,相機(jī)通道,4.2 選擇新建Calibration的目標(biāo)序列，設(shè)定校準(zhǔn)tool及序列號（工具坐標(biāo)在校準(zhǔn)之前先校好）,設(shè)置目標(biāo)序列，也就是你要用來建立calibration的

5、模板所屬的序列號,設(shè)置校準(zhǔn)tool,4.3 示教工具準(zhǔn)備,1. 示教模版（建議使用類似下圖模版）,2. 示教工具（建議使用如下圓錐形示教工具，便于搜索模版中心，安裝時(shí)使圓錐治具 與夾具或吸盤同心）,2.然后將模版放到視野中央并固定，新建一個(gè)幾何圖形對象，并運(yùn)行對象看能否搜索到 模版，確定能搜索到模版后，轉(zhuǎn)到校準(zhǔn)畫面，設(shè)置好相機(jī)通道，相機(jī)安裝方式，示教序 列，及工具編號后單擊“示教點(diǎn)”,4.4.1 相機(jī)移動(dòng)向下安裝時(shí)視覺校準(zhǔn)步驟 1.先將模版放到視野中央，然后調(diào)整是相機(jī)光圈及焦距，使相機(jī)能清晰成像，然后固 定好光圈及焦距，移動(dòng)了焦距或光圈將需重新校準(zhǔn)。,3.示教一個(gè)參考點(diǎn),移動(dòng)機(jī)械手使錐形治具的

6、中心與模版的中心重合，然后單擊示教,4. 按照S型走9宮圖，依次使模版處在視野的左上方，上中，右上方，右中，中間，左中，左下 方，下中，右下方，如下圖所示,5 示教完第九個(gè)點(diǎn)后，單擊”校準(zhǔn)“，機(jī)器人自動(dòng)移動(dòng)到對應(yīng)點(diǎn)相機(jī)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)， 并提示校準(zhǔn)結(jié)果，如下圖所示，然后單擊確定完成校準(zhǔn),每像素對應(yīng)的距離,X方向最大偏差,Y軸偏移角度,X軸平均誤差,Y方向最大偏差,每像素對應(yīng)的距離,Y軸平均誤差,X軸偏移角度,相機(jī)視野,4.4.2 相機(jī)固定向下安裝時(shí)視覺校準(zhǔn)步驟 1. 相機(jī)固定向下安裝時(shí)模版要采用類似下圖的九點(diǎn)矩陣模版間隔不需完全一致，使九點(diǎn) 能在同一視野全部找的到，然后新建9個(gè)對象按照下圖所示命

7、名，然后新建校準(zhǔn)并設(shè)定 好相關(guān)參數(shù)后，示教九個(gè)點(diǎn)，然后再單擊校準(zhǔn),4.4.3 相機(jī)固定向上安裝時(shí)視覺校準(zhǔn)步驟 1. 相機(jī)固定向上安裝時(shí)模版要采用類似下圖的模版，并且將模版貼到治具上然后，新建 一個(gè)對象，再新建一個(gè)校準(zhǔn)并設(shè)定好參數(shù)后單擊“示教點(diǎn)”，示教完九個(gè)點(diǎn)后，單擊 “校準(zhǔn)”。,4.4.4 對于固定向上安裝的相機(jī)計(jì)算工具坐標(biāo)偏移是要按以下程序 進(jìn)行運(yùn)算得來 Function CalcTool Boolean found Real x, y, u Real x0, y0, u0 Real xTool, yTool, rTool, theta Tool 0 VRun findTip VGet fi

8、ndTip.tip.RobotXYU, found, x, y, u If found Then Get the TOOL 0 position x0 = CX(P*) y0 = CY(P*) u0 = CU(P*) Calculate initial tool offsets X and Y distance from tip found with vision to center of U axis xTool = x - x0 yTool = y - y0, Calculate angle at initial offsets theta = Atan2(xTool, yTool) Ca

9、lculate angle of tool when U is at zero degrees theta = theta - DegToRad(u0) Calculate tool radius rTool = Sqr(xTool * xTool + yTool * yTool) Calculate final tool offsets xTool = Cos(theta) * rTool yTool = Sin(theta) * rTool Set the tool TLSet 1, XY(xTool, yTool, 0, 0) EndIf Fend Manually calculatin

10、g tool offsets,4.4.5 常用校準(zhǔn)屬性設(shè)置 1）Camera 設(shè)置相機(jī)通道 2）CameraOrientation 設(shè)置相機(jī)安裝方式 3）RobotTool 設(shè)置視覺工具坐標(biāo) 4）TargetSequence 設(shè)置目標(biāo)序列，即該校準(zhǔn)與那個(gè)序列對應(yīng),VGet seqName.objName.resultName(resultnum), var,VRun seqName,VSet seqName.objNpertyName, value,獲得對應(yīng)的序列號下的模板號對應(yīng)的結(jié)果，賦值給相對應(yīng)的變量,運(yùn)行序列號,設(shè)置對應(yīng)的序列號下的模板號對應(yīng)的屬性,如：VSet findP

11、art.CameraGain, 100 設(shè)置名為findPart的序列號的增益為100 VRun findPart 運(yùn)行名為findPart的序列 VGet findPart.corr01.RobotXYU, found, x, y, u 獲得名為findPart序列下名為 corr01的模板的XYU值，賦值給x y u,Function vision1 Real X, Y, Z_Geom01, z_Geom02, z_Geom03, U Real num_1 Z_Geom01 = -102.288 VRun a4 VGet a4.Geom01.NumberFound, num_1 If nu

12、m_1 0 Then For i = 1 To num_1 VGet a4.Geom01.RobotXYU(i), found_Geom01, X, Y, U If U 180 Then U = U - 360 P(10 + i) = XY(X, Y, Z_Geom01, U) Print P(10 + i) Next i EndIf FEND,6.1如下所示，VISION GUIDE中序列號名為a4,模板名稱為Geom01,此程序?qū)⒁曇爸姓业?所有模板的點(diǎn)位置連續(xù)賦值給p10開始的點(diǎn)位,FUNCTION ROBOT1 If num_1 0 Then For i = 1 To num_1 Ju

13、mp P(10 + i) /L C0 On 8 Wait Sw(8) = On, 0.2 Jump zhiju_zheng /L C1 Off 8Next i EndIf FEND,6.2如下所示程序：依次移動(dòng)到剛才通過視覺找到的點(diǎn)坐標(biāo)位置處，將產(chǎn)品吸取，然后 放到固定位置,EPSON 跟其他視覺配合介紹,7.1 EPSON機(jī)器人跟其他品牌視覺配合注意點(diǎn) 1. 跟其他品牌視覺配合時(shí)就不能使用EPSON的視覺教導(dǎo)來新建序列模版及校準(zhǔn)了，就 要采用RS232串口或TCP/IP通訊來實(shí)現(xiàn)。 2. 機(jī)器人跟其他視覺建立校準(zhǔn)時(shí)跟采用EPSON視覺時(shí)相似，但是示教點(diǎn)位就需要自己 手動(dòng)填上去，或通過上位機(jī)寫

14、通訊程序，來保存點(diǎn)位 3. 示教好點(diǎn)位后，就要通過運(yùn)行一個(gè)校準(zhǔn)程序，完成機(jī)器人跟其他視覺的校準(zhǔn)。 4. 使用時(shí)，機(jī)器人通過通訊發(fā)送一個(gè)握手字符給視覺系統(tǒng)，或者通過外部I/O發(fā)送一個(gè) 拍照信號，視覺收到握手字符或拍照信號后進(jìn)行拍照，然后視覺通過通訊給控制器發(fā) 送一串字符串（包含像素值坐標(biāo)，判斷結(jié)果，及其他相關(guān)信信息）控制器收到像素值 后，通過指令將像素值轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)，然后機(jī)器人再走到相應(yīng)點(diǎn)位,2.1 移動(dòng)向下相機(jī)應(yīng)用案例（相機(jī)安裝在SCARA機(jī)械手第二臂上）,1） 準(zhǔn)備一個(gè)類似下圖所示針尖工具，裝到治具上 2） 準(zhǔn)備一個(gè)類似下圖所示的MARK，將MARK貼到拍照區(qū)域平面 內(nèi),3） 新建一個(gè)校

15、準(zhǔn)點(diǎn)文件,單擊右鍵，選擇單擊“新建”進(jìn)入右圖畫面,輸入點(diǎn)文件名稱“camera_move_down單擊”確定“,4） 針尖工具坐標(biāo)校準(zhǔn),在“工具”畫面單擊“工具向?qū)А保M(jìn)入工具向?qū)М嬅?，選擇移動(dòng)向下工具編號，如下圖所示：,選擇工具編號1,選擇工具編號1,單擊“示教”進(jìn)入下圖畫面，移動(dòng)X、Y使針尖對準(zhǔn)MARK，確保U=0。,對準(zhǔn)MARK后單擊“示教”，進(jìn)入如下畫面,單擊“示教”進(jìn)入如下畫面，使U=180，Z保持不變，然后移動(dòng)X、Y，使針尖再次對準(zhǔn)MARK,對準(zhǔn)MARK點(diǎn)后單擊“示教”，進(jìn)入如下畫面，單擊“完成”。,5） 移動(dòng)向下工具坐標(biāo)測試 打開步進(jìn)示教畫面，如下圖所示，設(shè)置tool為tool

16、1（與之前示教的針尖tool保持一致），先將針尖對準(zhǔn)MARK點(diǎn)所在位置，正反旋轉(zhuǎn)U,看針尖是否偏離MARK位置，如果針尖偏移很大說明tool示教失敗需要重新示教。,設(shè)置為 tool 1,模式選擇默認(rèn)模式,6） 九宮格九點(diǎn)示教 、單擊“工具” “機(jī)器人管理器”“步進(jìn)示教”或單擊工具欄圖標(biāo)“ ”后，選擇“步進(jìn)示教”頁面。設(shè)置如下圖所示：,設(shè)置為 tool 1,選擇默認(rèn)模式,選擇點(diǎn)文件“camera_move_down”,選擇世界坐標(biāo),移動(dòng)機(jī)械手X、Y使針尖對準(zhǔn)MARK，然后將該點(diǎn)保持到P0點(diǎn)（一定要在之前示教的針尖工具“TOOL 1”下保存P0參考點(diǎn)） 將TOOL切回TOOL 0，然后再示教九宮格

17、九點(diǎn)（移動(dòng)向下相機(jī)九宮格九點(diǎn)一定要在TOOL 0下示教）如下圖所示,設(shè)置為 tool 0,選擇默認(rèn)模式,選擇點(diǎn)文件“camera_move_down”,選擇世界坐標(biāo),移動(dòng)機(jī)械手，使MARK依次出現(xiàn)在視野的左上，中上，右上，右中，中間，左中，左下， 中下，右下，并將機(jī)器人點(diǎn)位依次保存到P11-P19。如下圖所示：,左上,中上,右上,右中,中間,左下,左中,中下,右下,7）新建一個(gè)“cal.prg程序,單擊右鍵，單擊“新建”進(jìn)入右圖對話框,輸入程序名稱“cal”，單擊確定,8）在“cal.prg”程序輸入以下樣例程序,9）運(yùn)行“cal_camera_move”函數(shù),選擇“cal_camera_mo

18、ve”函數(shù)，單擊“開始”運(yùn)行校準(zhǔn)函數(shù)，如果校準(zhǔn)成功將打印校準(zhǔn)結(jié)果，否則要重新校準(zhǔn),如果校準(zhǔn)結(jié)果的平均偏差及最大偏差太大（一般在0.1以內(nèi)）說明校準(zhǔn)有問題，要重新校準(zhǔn),10）視覺調(diào)用樣例程序,4.2 固定向上相機(jī)應(yīng)用案例（相機(jī)安裝在外部，向上安裝）,1）準(zhǔn)備一個(gè)類似下圖所示的MARK，將MARK貼到要拍照的治具上 2）新建一個(gè)點(diǎn)文件,單擊右鍵，選擇單擊“新建”進(jìn)入右圖畫面,輸入點(diǎn)文件名稱“camera_fixed_up, 單擊”確定“,3）固定向上相機(jī)工具坐標(biāo)示教 將MARK貼到吸嘴上，調(diào)整機(jī)械手姿態(tài)，使相機(jī)與拍照面垂直（盡量讓機(jī)械手抬高一點(diǎn)，MARK盡量貼到吸嘴中間），固定好相機(jī)、光源及鏡頭，

19、調(diào)整相機(jī)焦距及光源鏡頭使圖像盡可能清晰，將光源，鏡頭及相機(jī)光圈鎖死，記下當(dāng)前機(jī)械手高度，正常工作時(shí)要讓機(jī)械手在此高度下拍照。 單擊“工具” “機(jī)器人管理器”工具或單擊工具欄“ ”圖標(biāo)后，選擇“工具”頁面。如下圖示,在“工具”畫面，單擊“工具向?qū)А保M(jìn)入工具向?qū)М嬅?，選擇工 具編號1，如下圖所示：,選擇工具坐標(biāo)1,單擊“示教”進(jìn)入下圖畫面，使MARK移動(dòng)視野中間，記下當(dāng)前MARK像素坐標(biāo)（或在屏幕上標(biāo)記此位置），確保U=0。,記下當(dāng)前MARK像素坐標(biāo)后，后單擊“示教”，進(jìn)入如下畫面,單擊“示教”進(jìn)入如下畫面，使U=180，Z保持不變，然后移動(dòng)X、Y，使MARK再次回到之前標(biāo)記的像素坐標(biāo)位置,對準(zhǔn)

20、MARK點(diǎn)后單擊“示教”，進(jìn)入如下畫面，單擊“完成”。,4）固定向上相機(jī)工具坐標(biāo)測試 打開步進(jìn)示教畫面，如下圖所示，設(shè)置tool為tool 1（與之前示教的MARK tool保持一致），記下MARK點(diǎn)像素值（或在屏幕上標(biāo)記此位置），正反旋轉(zhuǎn)U,看MARK是否偏離原來，如果針尖偏移很大說明tool示教失敗需要重新示教。,設(shè)置為 tool 1,模式選擇默認(rèn)模式,5） 九宮格九點(diǎn)示教 、單擊“工具” “機(jī)器人管理器”“步進(jìn)示教”或單擊工具欄圖標(biāo)“ ”后，選擇“步進(jìn)示教”頁面。設(shè)置如下圖所示：,設(shè)置為 tool 1,選擇默認(rèn)模式,選擇點(diǎn)文件“camera_fixed_up”,選擇世界坐標(biāo),移動(dòng)機(jī)械手，

21、使MARK依次出現(xiàn)在視野的左上，中上，右上，右中，中間，左中，左下， 中下，右下，并將機(jī)器人點(diǎn)位依次保存到P11-P19。（固定向上相機(jī)9宮格9點(diǎn)要在之前示教的TOOL 1下保存）如下圖所示：,左上,中上,右上,右中,中間,左下,左中,中下,右下,6）新建一個(gè)“cal.prg程序,單擊右鍵，單擊“新建”進(jìn)入右圖對話框,輸入程序名稱“cal”，單擊確定,7）在“cal.prg”程序輸入以下樣例程序,8）運(yùn)行“cal_camera_fixed_up”函數(shù),選擇“cal_camera_fixed_up”函數(shù)，單擊“開始”運(yùn)行校準(zhǔn)函數(shù)，如果校準(zhǔn)成功將打印校準(zhǔn)結(jié)果，否則要重新校準(zhǔn),如果校準(zhǔn)結(jié)果的平均偏差

22、及最大偏差太大（一般在0.1以內(nèi)）說明校準(zhǔn)有問題，要重新校準(zhǔn),9)示教放料位置（放料位置要在視覺拍照計(jì)算的到的工具坐標(biāo)下保存），先將一個(gè)產(chǎn)品放到目標(biāo)放料位置，在TOOL 0下，手動(dòng)移動(dòng)機(jī)械手對準(zhǔn)放料位置，示教當(dāng)前位置，新建一個(gè)“cal_put”函數(shù)，運(yùn)行該函數(shù)將放料位置在視覺生成的工具坐標(biāo)下重新保存放料位置。,10)固定向上相機(jī)程序調(diào)用樣例,4.3 固定向下相機(jī)應(yīng)用案例（相機(jī)安裝在機(jī)臺上）,1） 準(zhǔn)備一個(gè)類似下圖所示針尖工具，裝到治具上 2） 準(zhǔn)備一個(gè)類似下圖所示的九點(diǎn)MARK，將MARK貼到拍照區(qū)域 平面,使九點(diǎn)盡可能布滿整個(gè)視野,3） 新建一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)文件,單擊右鍵，選擇單擊“新建”進(jìn)入右圖

23、畫面,輸入點(diǎn)文件名稱“camera_fixed_down單擊”確定“,4） 針尖工具坐標(biāo)校準(zhǔn),在“工具”畫面單擊“工具向?qū)А?，進(jìn)入工具向?qū)М嬅妫x擇移動(dòng)向下工具編號，如下圖所示：,選擇工具編號1,單擊“示教”進(jìn)入下圖畫面，移動(dòng)X、Y使針尖對準(zhǔn)一個(gè)MARK，確保U=0。,對準(zhǔn)MARK后單擊“示教”，進(jìn)入如下畫面,單擊“示教”進(jìn)入如下畫面，使U=180，Z保持不變，然后移動(dòng)X、Y，使針尖再次對準(zhǔn)同一MARK,對準(zhǔn)MARK點(diǎn)后單擊“示教”，進(jìn)入如下畫面，單擊“完成”。,5） 固定向下工具坐標(biāo)測試 打開步進(jìn)示教畫面，如下圖所示，設(shè)置tool為tool 1（與之前示教的針尖tool保持一致），先將針尖對準(zhǔn)MARK點(diǎn)所在位置，正反旋轉(zhuǎn)U,看針尖是否偏離MARK位置