机器人视觉定位概述

2021-01-21 03:30:07 129

现在工业品的生产制造过程中,某些工序都需要进行定位。如自动化生产线中要求对各零件快速、准确安装就是定位。然传统的人工定位存在以下缺点:

(1)长时间检测对于工人眼睛易疲劳且容易受情绪影响,定位结果多有误差;

(2)每个工人对同种定位的判断标准或有不同,致使定位标准不一致,因此很难保证高质量完成工作;

(3)人工定位速度快慢不一,甚至会影响下一道工序的正常工作。

机器视觉——就是用机器代替人眼去做定位、测量、扫码等工作,通过机器视觉产品(即图像摄取装置,分-CMOS-和-CCD-两种)将被抓取的目标物体转换为图像信号,传送给专用图像处理系统,然后根据像素的分布、亮度、颜色等信息,转化成为数字信号;图像系统对这些信号进行各种运算抽取目标特征,再根据判别结果控制现场的设备动作。机器视觉技术的定位功能可自动判断物体位置,并将位置讯息通过相关通讯协议输出。一般定位功能多用于全自动装配与生产,如:自动组装、包装、灌装、自动喷涂等,不过它需要配合自动执行机构(机械手、喷嘴等)。机器视觉定位不但克服了传统人工定位的缺点,相比人工具有如下优点:

(1)定位精度高、结果可靠、稳定;

(2)定位速度快、可以长时间工作,达到24小时全天运行。

视觉定位系统及组成机器人视觉定位系统,在机器人末端安装操作工具(例:喷头)、摄像机,使工件能完全出现在摄像机的图像中。它分为摄像系统和控制系统:

1)摄像系统:由智能相机负责视觉图像地采集和算法;

2)控制系统:由控制箱来控制机器人末端的实际位置。

视觉定位的工作原理

定位——简单来讲,即通过图像传感器找到被测零件,确定其位置,输出位置坐标,然后由视觉系统完成工作;

引导——可理解为当被测物体的坐标被定位之后,然后根据上一步的定位结果完成下一步动作(如机械手抓取),准确引导机械手抓取物件、产品,又或是进行打孔、拧镙丝等其它生产工序。

其原理是使用-CCD-或-CMOS-传感器进行图像采集,然后对采集的数据进行处理。首先选取被跟踪物体的局部图像建立模板,在图像中建立坐标系及训练系统寻找与跟踪目标物体。随后,提取和跟踪特征,进行数据地识别、计算,通过逆运动学求解得到机器人各关节位置给定值,控制末端执行机构,调整机器人的位、姿。