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1、EPSON 机器人第三方相机校准步骤zzx EPSON机器人同第三方相机校准步骤目的: 将第三方相机的视野坐标与EPSON 机器人的坐标进行校准,建立转换关系基本思路 : 1 相机通过以太网或RS232 同机器人通信 ,按机器人校正指令的要求获取、分离相机发送过来的信息2 按照校准步骤 ,记录机械手校准点的机器人坐标与视觉像素坐标3 使用校准指令 ,建立机械手与视觉的坐标转换关系4 视觉工作时 ,将检测到的工件的坐标发给机器人,机器人根据坐标转换关系,转换为机器人坐标后再去做抓取、装配等相应动作准备工作 : 1.相机安装固定、焦距、光源调整(一旦相机移动了或焦距调整过,需要重新校准) 2.机器
2、人原点位置检查:打开电机 ,命令行窗口中输入Pulse 0,0,0,0 瞧机器人就是否运动到原点位置。 如果不准 ,检查机器人的序列号与控制器就是否配套,或者需要重新调整原点。3.制作 9 宫图校准板 (注意 4-5-6 的方向就是相反的,即上左 -上中 -上右 -中右 -中中 -中左-下左 -下中 -下右) 4.做作机器人工件坐标的校准工具。一般要求末端就是尖端,方便对位 ,可以稳固的装在Z轴或抓手上 ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - -
3、 - - EPSON 机器人第三方相机校准步骤zzx 相机安装方式 : 相机安装方式有以下几种 : 1 独立安装 (相机坐标与机械手坐标不需要相互转换) 2 固定安装 (固定向上、固定向下) 3 移动相机 (J2 轴移动 ,J4 轴移动 ,J5J6 轴移动 ) 安装方式比较: 使用固定安装,相机无法移动,拍摄范围小 ;但就是视觉检测的时间一般可以用机器人工作的时间并列运行,节省节拍时间 ,精度相对较高。使用移动相机,相机跟随机器人移动,可以拍摄的范围大;但就是视觉进行检测前,机器人必须有一定的静止时间(0、2s0、5s);视觉进行检测时,机器人一般需要停止不动,不能进行其她工作 ;整体节拍时间
4、会更长。因为机器人本身有定位精度,使用移动相机时,视觉检测的精度一般也比使用固定相机的低。校准步骤 : 每种安装方式均需要不同的校准方式。独立安装:使用 9 宫格校准板 ,精确的测量该板9个点之间的坐标关系固定安装 (固定向下 ) 使用九宫格校准板机器人末端安装校准治具示教治具末端的工具坐标Tool n 按照九宫图的顺序,机械手末端依次对准9 个位置 ,机器人管理器中选择对应的Tool n,并保持点位置 (如保持到 P1 到 P9) 移开机器人 ,视觉识别九宫图上的9 个点的像素坐标,同样按照九宫图顺序,将其像素坐标 XY 依次保存到P11-P19中。固定安装 (固定向上 ) 机械手可以在相机
5、中移动,不需要九宫图校准板在机械手治具上找一个视觉容易识别的、唯一的特征点,建议圆形、圆孔。或者机械手抓取需要识别的工件,在工件上找特征。 使用机器人管理器的工具向导,根据提示 ,在相机视野中,示教工具坐标Tool n(将特征点移动到相机中心附近,先用视觉的功能抓取该特征点的中心并记录下来,该点示教为工具坐标的第一个点 ;旋转 U 轴,再平移 XY,将该特征移回到视觉上一次抓取的位置,示教为工具坐标的第二点 ) 按照九宫图的顺序,依次将特征点移动到相机视野中的上左-上中 -上右 -中右 -中中-中左 -下左 -下中 -下右等位置 ,共移动 9 次,并在 Tool n 下保存机器人位置到P1-P
6、9。 同时视觉依次抓取9 个特征点的中心像素值,记录为 P11-P19 移动相机校准 : 移动相机需要按机器人末端安装校准治具,并在相机工作视野平面上,找一个视觉容易识别且唯一的特征点。示教校准治具末端的工具坐标Tool n 将治具末端对准特征点,在 Tool n 下保存该位置为P0 机器人管理器中,将 Tool 切换到 Tool 0 将相机移动到特征点上方,让特征点按照九宫图顺序,即视野的上左-上中 -上右 -中精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - -
7、- - - - EPSON 机器人第三方相机校准步骤zzx 右-中中 -中左 -下左-下中 -下右位置。 Tool 0 下记录下每个位置的机器人坐标为P1-P9; 同时每走一个位置时,视觉抓取该特征点的中心像素值,依次记录到P11-P19 校准程序 : 校准指令独立视觉 : VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_STANDALONE, P(11:19), P(1:9) 固定向下 : VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_FIXEDDOWN, P(11:19), P(1:9) 固定向上 : VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_FIXEDUP
8、, P(11:19), P(1:9) 第二轴移动相机: VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_MOBILEJ2, P(11:19), P(1:9), P0 第四轴移动相机: VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_MOBILEJ4, P(11:19), P(1:9), P0 校准结果使用 VxcalInfo 指令来查询校准结果。If VxCalInfo(0, 1) = True Then Print 相机校准成功 ,结果如下 : Print X 方向平均偏差mm:, VxCalInfo(0, 2) Print X 方向最大偏差mm: , VxCalInfo(0
9、, 3) Print X 方向一个像素 /毫米( mm ):, VxCalInfo(0, 4) Print X 方向的倾斜角度( deg ):, VxCalInfo(0, 5) Print Y 方向平均偏差mm:, VxCalInfo(0, 6) Print Y 方向最大偏差mm: , VxCalInfo(0, 7) Print Y 方向一个像素 /毫米( mm ):, VxCalInfo(0, 8) Print Y 方向的倾斜角度( deg ):, VxCalInfo(0, 9) Else Print 相机校准失败 ,请重新示教点校准相机！ EndIf 校准保存与读取可以将校准结果保存在后缀
10、名为CAA的文件中 ,方便下次运行视觉程序时可以直接读取而不用再次运行校准。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - EPSON 机器人第三方相机校准步骤zzx 保存时 ,会同时保存校准编号0-15 至文件中。 因此 ,如果需要把多个相机的校准都保存到同一个文件 ,每次运行校准保存前先用Vxcalload “ Calibration 、caa” 加载文件。VxCalLoad CCD_Calib 、caa 加载校准文件VxCalSave CC
11、D_Calib 、caa 保存校准文件视觉数据转换固定相机 : vx = 100 拍摄工件的视觉坐标x vy = 100 拍摄工件的视觉坐标y vu = 90 拍摄工件的视觉坐标角度u P50 = XY(vx, vy, 0, vu) Print 转换前的视觉坐标为:, P50 P60 = VxTrans(0, P50) Print 转换后的机器人坐标为:, P60 Tool 1 Jump P60 移动相机 :移动相机拍照时,需要把机械手的拍照位置(Tool 0) 也计算进去。 同时相机的角度也就是随着机械手移动而改变的,需要计算相机的当前角度。第二轴移动相机Tool 0 Jump P40 移动
12、到拍照位置uCamera = PAgl(P40, 1) + PAgl(P40, 2) 相机角度 =第一关节角度 +第二关节角度vx = 100 拍摄工件的视觉坐标x vy = 100 拍摄工件的视觉坐标y vu = 90 拍摄工件的视觉坐标角度u P50 = XY(vx, vy, 0, vu + uCamera) Print 转换前的视觉坐标为:, P50 P60 = VxTrans(0, P50, P40) Print 转换后的机器人坐标为:, P60 Tool 1 Jump P60 第四轴移动相机Tool 0 Jump P40 移动到拍照位置uCamera = CU(Here) 相机角度
13、=U 轴角度vx = 100 拍摄工件的视觉坐标x vy = 100 拍摄工件的视觉坐标y vu = 90 拍摄工件的视觉坐标角度u P50 = XY(vx, vy, 0, vu + uCamera) Print 转换前的视觉坐标为:, P50 P60 = VxTrans(0, P50, P40) Print 转换后的机器人坐标为:, P60 Tool 1 Jump P60 注意:有些视觉系统中角度的方向与机器人相反,因此在取视觉发过来的u 角度数值时 ,需要精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第
14、 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - EPSON 机器人第三方相机校准步骤zzx 取相反数值vu = -vu 。视觉的角度正方向可以通过测试得知校准验证校准完成后 ,可以在相机视野中找任意一点,将其视觉坐标进行转换,再切换工具坐标,让机械手的工具末端走到对应的位置,瞧位置就是否能够重叠。如果重叠,说明视觉校准就是准确的。参考程序 :VisionCalib.zip(RC+7、0 版本) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - EPSON 机器人第三方相机校准步骤zzx 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - EPSON 机器人第三方相机校准步骤zzx 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -