欢乐斗牛在线玩

 

服务热线:4001-100-800

当前位置:主页 > 产品中心 > 机械手+视觉自动化应用方案 >

机械手+视觉自动化应用方案

产品系列:机械手+视觉自动化应用方案

产品简介::

 

  现有坐褥线工业抓取点固定,工件只可以固定的样子提前摆放正在固定的地方,这种安装形式很难知足繁杂的工业坐褥央浼且成果低下。计划了基于视觉指引的死板手安装体系订正原有体系。计划了呆板视觉体系,告竣了工件的急迅识别、定位以及样子确定效力;计划了抓放体系,告竣了工件的精准抓取和装配效力;采用Visual Studio的MFC开垦,告竣图像统治算法,并诈欺Socket通讯将坐标和样子数据发送给死板手。通过实行验证本体系具有精良的安闲性和急迅性,可能知足坐褥的央浼,大幅提升坐褥成果。

  小序工业死板手是机电一体化高度集成的产品,行动《中邦成立2025》核心兴盛的十大周围之一,是工业自愿化程度和工业4.0的要紧标记[1]。工业死板手具有反复精度高、牢靠性好、合用性强等便宜,通常运用于汽车、死板、电子、物流等行业,已被说明是今朝最高效的坐褥器材,需求量继续攀升[2]。自上世纪60年代初从此,工业死板手阅历了三个阶段的兴盛[3]。第一代是示教再现型工业死板手,只可将操作家告诉它的轨迹、序次、央浼等把学问回忆下来,然后遵循再现指令读取这些学问,告竣规则职责。第二代工业死板手是感知型工业死板手,通过给工业死板手装配相干传感器使其有所感知,对外部音讯能实行反应。第三代工业死板手是智能工业死板手,可对方圆境遇、功课条款等做出鉴定然后再践诺职责。日常由呆板视觉行动反应,通过图像统治音讯指引工业死板手践诺职责。呆板视觉是工业死板手的要紧咨询周围,而目前坐褥线上大都工业死板手都通过预先示教或者离线编程的形式来职掌死板手践诺预订的指令举措,一朝做事境遇或宗旨对象发作转变,死板手不行实时适宜这些转变,从而导致职责式微,并且这种做事形式正在很大水准上局限了工业死板手的活跃性和做事成果。

  本文计划并告竣了基于呆板视觉的死板手安装体系,可正在线告竣对差异型号和纵情摆下班件的安装职责。体系重要由呆板视觉体系和死板手安装体系构成。呆板视觉体系蕴涵图像获取、相机标定、模板成家,可对差异工件实行识别、定位以及转动角度实在定。死板手安装体系蕴涵工件的抓取和装配,正在视觉的指引下告竣工件的安装。PC诈欺Socket通讯把坐标和样子数据发送给死板手,死板手遵循地方数据抓取工件,然后放到安装地方。

  2.1 图像获取采用韩邦IMI tech Amazon2系列工业相机,它是数字逐行扫描相机,采用千兆以太网GigE条约圭臬,采用Sony逐行扫描CCD芯片,具有特别高的图像质料。通过以太网与PC连绵,且收集频率可调。开始通过装配IMI相机的驱动软件得到相机的C++接口,然后将接口函数移植到Visual Studio2015中实行二次开垦。正在包蕴相机类库的情景下,通过实例化相机句柄类来读取相机的数据。通过OneFrameGrab来获取相机的一帧图像,并将数据存储正在固定的地方,实实际时读取IMI相机的效力。

  2.2 相机标定正在呆板视觉运用中,相机参数的标定詈骂常症结的闭节,其标定结果的精度及算法的安闲性直接影响相机做事出现结果的切确性[6]。因为死板手抓取的工件位于统一平面,以是只对标定板图像收集一次就可能获得相机的外参。获得相机的外参后,即可能获得图像坐标上每个像素活着界坐标系下对应的实践隔绝。然后通过坐标系的变换公式即可获得图像坐标系与死板手全邦坐标系的转换闭连。

  2.3 圭臬模板的开发正在实行模板成家之前需求创制差异工件的圭臬样式模板。将圭臬的工件放正在相机的视野下,获取图像,对图像提取ROI区域,然后实行轮廓提取,获得模板的圭臬轮廓。开始获取圭臬工件图像,诈欺矩形截取函数来截取矩形的ROI区;然后对图像实行巩固;末了通过模板创修函数来创修模板,获得模板二值化后的圭臬轮廓。创修模板的算法思绪如下:(1)寻找ROI区域图像的灰度梯度,应用Sobel算子对图像实行统治可能返回X对象的像素灰度值(Gx)和T对象的像素灰度值(Gy)。用下面的公式推算今朝像素点的灰度值和梯度对象。

  (2)诈欺非极大值压抑算法(NMS)来查找梯度对象的部分极大值,压抑非极大值元素,可能细化边沿。非最大压抑算法跟踪边沿对象的阁下像素,倘若今朝像素的灰度值小于左、右像素灰度值,则压抑今朝像素灰度。(3)采用双阈值算法提取和连绵边沿。非极大值压抑算法统治后大概会有少量的非边沿像素被包蕴到结果中,以是要通过抉择阈值实行选择。双阈值采选与边沿连绵法子通过假设两个阈值此中一个为高阈值TH,其余一个为低阈值TL,则有:关于纵情边沿像素低于TL的,则甩掉;关于纵情边沿像素高于TH的,则保存;纵情边沿像素值正在TL与TH之间的,倘若能通过边沿连绵到一个像素大于TH并且边沿一共像素大于最小阈值TL的,则保存,不然甩掉。最终对边沿图像实行存储,图1是工件A的模板创修进程。

  2.4 模板成家对相机收集的做事区域及时图像查找模板图像,获得工件的像素坐标和转动角度。模板成家的流程如图2所示。

  此中肖似性怀抱用到了归一化统治,图像中包蕴与模板越肖似的图像输出的数值越靠近1,公式如下:

  此中代外模板图像X和Y对象的梯度,代外待成家图像的X和Y对象的梯度。归一化肖似性怀抱会获得今朝图像与模板的肖似度Score,Score的阈值MinScore设定为0.75。可能设定图像的最大成家个数,倘若成家时的质料系数大于MinScore的宗旨个数众于最大成家个数,仅仅返回质料系数最好的宗旨地方。倘若找的成家宗旨不足,那么就只返回已找到的宗旨。输出的成家角度Angle为弧度值0~2,对应模板图像逆时针转动0~360。最终遵循相机标定的结果将工件图像坐标转化为呆板人的全邦坐标。经由众次成家实行得出成家的切确率为98%,成家的最大绝对偏差为5个像素,成家均匀时候为60 ms。

  SCARA(Selectively Compliance Assembly Robot Arm)死板手是一种平面闭节型工业死板手,具有4个闭节,3个转动闭节轴线互相平行,告竣平面内定位和定向;1个搬动闭节,告竣终局件起落运动,通常运用于塑料工业、汽车工业、电子产物工业、药品工业和食物工业等周围。本次计划中死板手要与PC通讯接管工件的坐标音讯和角度,然后抓取工件以固定的样子放到指定的地方。

  3.1 SCARA死板手通讯措施计划死板手职掌器的IP1端口行动客户端连绵到运转正在PC上的效劳器,诈欺无线通讯告竣数据的收发。应用死板手道话的PRINT和INPUT号召,与死板手道话措施实行数据通讯。通过应用PRINT号召,可能从职掌器发送纵情的字符串,职掌器发送以PRINT号召指定的字符串及变量值。接管数据应用INPUT号召,职掌器能接管的仅是实数或整数。职掌器已接管的数据被代入为用INPUT号召指定的变量。正在死板手道话的措施中,可能通过参照该变量,应用已接管的数据。正在Visual Studio中诈欺C++开垦了基于Socket通讯的效劳器,将模板成家获得的工件坐标发送给呆板人客户端。PC与死板手通讯措施流程图如图3所示。

  3.2 SCARA死板手抓放措施计划死板手措施正在TSPC软件中告竣,重要效力是遵循接管到的工件坐标和角度数据,搬动死板手将工件以固定的样子放到安装地方。因为抓取的做事区域较量大,于是要将做事区域隔离抓取。通过对死板手的轨迹规模的咨询,确定将做事区域分为两个一面,区分以差异的样子抓取工件。以死板手全邦坐标X=331.6为分界,对上半一面采用C=-254.380 基准对工件实行抓取,下半一面采用C=-74.306基准对工件实行抓取。因为工件正在做事区域有0~360的转动角度,以是要正在基准的基本上对死板手的转动角度实行调理,使得每次死板手的终局践诺器都与工件平行。死板手终局践诺器遵循工件角度转动的道理。因为模板成家返回工件中央的坐标点,当角度发作转变时,相应的死板手的坐标也要转变,才略保障以与工件平行的样子抓取工件。其道理如图4所示。

  倘若工件A的转动角度为零,那么终局践诺器以工件中央点(X0,Y0)到(X1,Y1)的直线抓取工件。当工件A转动角度时,终局践诺器以工件中央点(X0,Y0)到(X2,Y2)的直线抓取工件。死板手的坐标偏移量用下面的公式推算,此中为工件的转动角度,L为终局践诺器的长度7.564 cm。

  然后用MOVE SAFEPLAY,将差异转动角度的工件都以固定的角度搬动到安排平和点,末了告竣安排。死板手的抓放措施流程图如图5所示。

  4 实行验证正在Visual Studio中采用MFC开垦告竣上述图像统治算法,并开发Socket效劳器与SCARA通讯。正在MFC措施中采用众线程的法子及时显示死板手做事区域的图像,采用隔绝的形式准时对图像实行模板成家。当成家到工件,诈欺Socket通讯将工件坐标发送给呆板人告竣安装。MFC措施界面及安装实行体系如图6所示。

  体系偏差的重要泉源为相机标定、光照的转变、坐标变换以及呆板人终局践诺器的精度等。诈欺本体系对纵情摆放的工件实行识别和抓取,对连接50次的安装点偏差实行统计,如图7所示。通过以上实行测试,本体系可能对纵情摆放的工件实行识别,并可能精准地放到安装地方,工件安装的最大绝对偏差为0.2 mm,均匀绝对偏差为0.15 mm,可能知足坐褥的央浼,说明体系的切确性精良。实行测试时候横跨100 min且体系已经安闲运转,说明体系的安闲性精良。

  5 了结语为了使现有坐褥线工业呆板人能更好地适宜抓取境遇,计划了基于视觉指引的呆板人抓放体系。通过对做事区域图像及时收集和模板成家获得工件的坐标和样子,由呆板人告竣抓放。通过对坐褥线的订正,工件可能纵情放入做事区域,也可遵循坐褥需求转化抓取战略,提升呆板人对境遇的适宜性,大大提升坐褥成果。通过众次测试实行,本体系可能告竣上述一共效力,知足工业坐褥的央浼。

官方微博

Copyright © 2002-2019 kcfinancialgroup.com 欢乐斗牛在线玩 版权所有
公司地址:海口市龙华新区观澜大道111号富嘉商务中心13层
联系电话:0898-66663917

企业邮箱:admin@kcfinancialgroup.com