如今,在工業(yè)產(chǎn)品的制造過(guò)程中,需要對(duì)某些工藝進(jìn)行定位。比如在自動(dòng)化生產(chǎn)線上,每個(gè)零件的快速準(zhǔn)確安裝就是定位。然而,傳統(tǒng)的手動(dòng)定位有以下缺點(diǎn):
(1)長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)容易使工人眼睛疲勞,受情緒影響,定位結(jié)果有很多誤差;
(2)每個(gè)工人對(duì)同一種定位可能有不同的判斷標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致定位標(biāo)準(zhǔn)不一致,難以保證高質(zhì)量的工作;
(3)手動(dòng)定位速度不一,甚至可能影響下一道工序的正常工作。
機(jī)器視覺(jué)——用機(jī)器代替人眼做定位、測(cè)量、掃碼等。并通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品(即圖像拾取器件,包括-CMOS和-CCD-)將捕獲的目標(biāo)物體轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào),傳輸?shù)綄iT的圖像處理系統(tǒng),然后根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算,提取目標(biāo)特征,然后根據(jù)判別結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備動(dòng)作。
機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的定位功能可以自動(dòng)判斷物體的位置,并通過(guò)相關(guān)的通信協(xié)議輸出位置信息。通用定位功能多用于自動(dòng)裝配生產(chǎn),如自動(dòng)裝配、包裝、灌裝、自動(dòng)噴涂等。但它需要與自動(dòng)執(zhí)行器(機(jī)械手、噴嘴等)配合。).機(jī)器視覺(jué)定位不僅克服了傳統(tǒng)人工定位的缺點(diǎn),而且與人工定位相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)定位精度高,結(jié)果可靠穩(wěn)定;
(2)定位速度快,可長(zhǎng)時(shí)間工作,一天24小時(shí)運(yùn)行。
視覺(jué)定位系統(tǒng)及其組成
機(jī)器人末端安裝機(jī)器人視覺(jué)定位系統(tǒng)、操作工具(如噴嘴)和攝像頭,使工件完全可以出現(xiàn)在攝像頭的圖像中。它分為攝像系統(tǒng)和控制系統(tǒng):
1)相機(jī)系統(tǒng):智能相機(jī)負(fù)責(zé)視覺(jué)圖像的采集和算法。
2)控制系統(tǒng):機(jī)器人末端的實(shí)際位置由控制箱控制。
視覺(jué)定位的工作原理
定位——簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是通過(guò)圖像傳感器找到被測(cè)零件,確定其位置,輸出位置坐標(biāo),然后由視覺(jué)系統(tǒng)完成工作;
Guide ——可以理解為:待測(cè)物體坐標(biāo)定位后,根據(jù)上一步的定位結(jié)果完成下一個(gè)動(dòng)作(如機(jī)械手抓取),精確引導(dǎo)機(jī)械手抓取物體和產(chǎn)品,或者進(jìn)行沖孔、擰螺絲等其他生產(chǎn)工序。其原理是利用電荷耦合器件或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器采集圖像,然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。首先,選擇被跟蹤目標(biāo)的局部圖像建立模板,在圖像中建立坐標(biāo)系,利用訓(xùn)練系統(tǒng)尋找并跟蹤目標(biāo)對(duì)象。然后對(duì)特征進(jìn)行提取和跟蹤,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別和計(jì)算,通過(guò)逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)的給定位置。最后,控制末端執(zhí)行器來(lái)調(diào)整機(jī)器人的位置