現(xiàn)在工業(yè)品的生產(chǎn)制造過程中,某些工序都需要進(jìn)行定位。如自動(dòng)化生產(chǎn)線中要求對(duì)各零件快速、準(zhǔn)確安裝就是定位。然傳統(tǒng)的人工定位存在以下缺點(diǎn):
(1)長時(shí)間檢測(cè)對(duì)于工人眼睛易疲勞且容易受情緒影響,定位結(jié)果多有誤差;
(2)每個(gè)工人對(duì)同種定位的判斷標(biāo)準(zhǔn)或有不同,致使定位標(biāo)準(zhǔn)不一致,因此很難保證高質(zhì)量完成工作;
(3)人工定位速度快慢不一,甚至?xí)绊懴乱坏拦ば虻恼9ぷ鳌?/p>
機(jī)器視覺——就是用機(jī)器代替人眼去做定位、測(cè)量、掃碼等工作,通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置,分-CMOS-和-CCD-兩種)將被抓取的目標(biāo)物體轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào),傳送給專用圖像處理系統(tǒng),然后根據(jù)像素的分布、亮度、顏色等信息,轉(zhuǎn)化成為數(shù)字信號(hào);圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算抽取目標(biāo)特征,再根據(jù)判別結(jié)果控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。
機(jī)器視覺技術(shù)的定位功能可自動(dòng)判斷物體位置,并將位置訊息通過相關(guān)通訊協(xié)議輸出。一般定位功能多用于全自動(dòng)裝配與生產(chǎn),如:自動(dòng)組裝、包裝、灌裝、自動(dòng)噴涂等,不過它需要配合自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(機(jī)械手、噴嘴等)。機(jī)器視覺定位不但克服了傳統(tǒng)人工定位的缺點(diǎn),相比人工具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)定位精度高、結(jié)果可靠、穩(wěn)定;
(2)定位速度快、可以長時(shí)間工作,達(dá)到24小時(shí)全天運(yùn)行。
視覺定位系統(tǒng)及組成
機(jī)器人視覺定位系統(tǒng),在機(jī)器人末端安裝操作工具(例:噴頭)、攝像機(jī),使工件能完全出現(xiàn)在攝像機(jī)的圖像中。它分為攝像系統(tǒng)和控制系統(tǒng):
1)攝像系統(tǒng):由智能相機(jī)負(fù)責(zé)視覺圖像地采集和算法;
2)控制系統(tǒng):由控制箱來控制機(jī)器人末端的實(shí)際位置。
視覺定位的工作原理
定位——簡單來講,即通過圖像傳感器找到被測(cè)零件,確定其位置,輸出位置坐標(biāo),然后由視覺系統(tǒng)完成工作;
引導(dǎo)——可理解為當(dāng)被測(cè)物體的坐標(biāo)被定位之后,然后根據(jù)上一步的定位結(jié)果完成下一步動(dòng)作(如機(jī)械手抓?。瑴?zhǔn)確引導(dǎo)機(jī)械手抓取物件、產(chǎn)品,又或是進(jìn)行打孔、擰鏍絲等其它生產(chǎn)工序。其原理是使用-CCD-或-CMOS-傳感器進(jìn)行圖像采集,然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。首先選取被跟蹤物體的局部圖像建立模板,在圖像中建立坐標(biāo)系及訓(xùn)練系統(tǒng)尋找與跟蹤目標(biāo)物體。隨后,提取和跟蹤特征,進(jìn)行數(shù)據(jù)地識(shí)別、計(jì)算,通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)位置給定值,最后控制末端執(zhí)行機(jī)構(gòu),調(diào)整機(jī)器人的位、姿。