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工業(yè)機器人為什么要使用機器視覺系統(tǒng)

小鐵馬正在過河 2017-07-13 15:14:12 377  瀏覽
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全部評論(1條)

  • 匚噬諄 2017-07-14 00:00:00
    根據(jù)我在廣東粵為工業(yè)機器人學(xué)院學(xué)習(xí)的知識所知:機器視覺系統(tǒng)提高了生產(chǎn)的自動化程度,讓不適合人工作業(yè)的危險工作環(huán)境變成了可能,讓大批量、持續(xù)生產(chǎn)變成了現(xiàn)實,大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度??焖佾@取信息并自動處理的性能,也同時為工業(yè)生產(chǎn)的信息集成提供了方便。1.圖像識別,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。通過機器視覺系統(tǒng),可以方便的對各種材質(zhì)表面的條碼進行識別讀取,大大提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)的效率。2.檢測是機器視覺工業(yè)領(lǐng)域Z主要的應(yīng)用之一,幾乎所有產(chǎn)品都需要檢測,而人工檢測存在著較多的弊端,人工檢測準確性低,長時間工作的話,準確性更是無法保證,而且檢測速度慢,容易影響整個生產(chǎn)過程的效率。因此,機器視覺在圖像檢測的應(yīng)用方面也非常的廣泛。3.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。在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域,設(shè)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(lǐng)域Z基本的應(yīng)用。4.機器視覺工業(yè)應(yīng)用Z大的特點就是其非接觸測量技術(shù),同樣具有高精度和高速度的性能,但非接觸無磨損,消除了接觸測量可能造成的二次損傷隱患。5.實際上,物體分揀應(yīng)用是建立在識別、檢測之后一個環(huán)節(jié),通過機器視覺系統(tǒng)將圖像進行處理,實現(xiàn)分揀。在機器視覺工業(yè)應(yīng)用中常用于食品分揀、零件表面瑕疵自動分揀、棉花纖維分揀等。

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    工業(yè)4.0是利用信息化技術(shù)促進產(chǎn)業(yè)變革的時代,是智能化時代,機器人也將與時俱全,
傳統(tǒng)的機器人僅能在嚴格定義的結(jié)構(gòu)化環(huán)境中執(zhí)行預(yù)定指令動作,缺乏對環(huán)境的感知與應(yīng)變能力,這極大地限制了機器人的應(yīng)用。智能化時代,利用機器人的視覺控制,不需要預(yù)先對工業(yè)機器人的運動軌跡進行示教或離線編程,提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量,基于機器視覺的工業(yè)機器人定位技術(shù)在國內(nèi)Z早被應(yīng)用于焊接機器人對焊縫的跟蹤。

 

    機器人視覺定位系統(tǒng)在關(guān)節(jié)型機器人末端安裝單個攝像機,使工件能完全出現(xiàn)在攝像機的圖像中。
    系統(tǒng)包括攝像機系統(tǒng)和控制系統(tǒng):
    1.攝像機系統(tǒng):由單個攝像機和計算機(包括圖像采集卡)組成,負責(zé)視覺圖像的采集和機器視覺算法。就目前行業(yè)技術(shù)發(fā)展水平來說,數(shù)字相機是比較理想的選擇,其中維視圖像的MV-EM/E系列工業(yè)相機提供了接口豐富的開發(fā)包函數(shù),分辨率、幀率等覆蓋面廣,通用性及穩(wěn)定性好,所以是我們推薦的首要選擇。

    2.控制系統(tǒng):由計算機和控制箱組成,用來控制機器人末端的實際位置。經(jīng)CCD攝像機對工作區(qū)進行拍攝,計算機通過圖像識別方法,提取跟蹤特征,進行數(shù)據(jù)識別和計算,通過逆運動學(xué)求解得到機器人各關(guān)節(jié)位置誤差值,Z后控制高精度的末端執(zhí)行機構(gòu),調(diào)整機器人的位姿。

機器人視覺定位系統(tǒng)組成


 視覺引導(dǎo)機器人的工作原理:
    使用CCD攝像機(包括鏡頭等圖像采集設(shè)備)將視頻信號輸入計算機,并通過軟件對其快速處理。
    處理的過程:
    選取被跟蹤物體的局部圖像,該步驟相當(dāng)于離線學(xué)習(xí)的過程,在圖像中建立坐標系以及訓(xùn)練系統(tǒng)尋找跟蹤物。學(xué)習(xí)結(jié)束后,相機不停地采集圖像,提取跟蹤特征,進行數(shù)據(jù)識別和計算,通過逆運動學(xué)求解得到機器人各關(guān)節(jié)位置給定值,Z后控制高精度的末端執(zhí)行機構(gòu),調(diào)整機器人的位姿。

視覺定位系統(tǒng)軟件流程圖

  視覺定位系統(tǒng)將基于區(qū)域的匹配和形狀特征識別結(jié)合,進行數(shù)據(jù)識別和計算,能夠快速準確地識別出物體特征的邊界與ZX,機器人控制系統(tǒng)通過逆運動學(xué)求解得到機器人各關(guān)節(jié)位置的轉(zhuǎn)角誤差,Z后控制高精度的末端執(zhí)行機構(gòu),調(diào)整機器人的位姿以消除此誤差。從而解決了機器人末端實際位置與期望位置相距較遠的問題,改善了傳統(tǒng)機器人的定位精度。


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