使用LabVIEW和用于DENSO的ImagingLabRoboTIcs庫(kù)，機(jī)器視覺(jué)和機(jī)器人系統(tǒng)可以集成在一個(gè)應(yīng)用程序中。本文介紹了使用相同坐標(biāo)系統(tǒng)在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和機(jī)器人系統(tǒng)之間進(jìn)行標(biāo)定的方法。
1.背景本文是“用于DENSO的ImagingLabRoboTIcs庫(kù)參考指南”的一部分，并且假設(shè)您已經(jīng)熟悉該庫(kù)的基本使用方法。如果需要回顧這些主題或閱讀該機(jī)器人庫(kù)的介紹，請(qǐng)點(diǎn)擊上文的參考指南的鏈接。
2.標(biāo)定機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)和機(jī)器人之間的橋梁是共享的坐標(biāo)系。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)定位相應(yīng)部位并將位置匯報(bào)給機(jī)器人，但是要指導(dǎo)機(jī)器人移動(dòng)到該位置，系統(tǒng)必須將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人可以接受的單位。標(biāo)定可以讓機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以用實(shí)際世界的單位報(bào)告位置，而這正是機(jī)器人的笛卡兒坐標(biāo)系所使用的單位。標(biāo)定的常見(jiàn)方法是使用點(diǎn)網(wǎng)格。要獲得關(guān)于圖像標(biāo)定的進(jìn)一步的信息，請(qǐng)參閱“NI視覺(jué)概念手冊(cè)”。您可以使用點(diǎn)網(wǎng)格對(duì)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，還可以對(duì)帶有機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的機(jī)器人進(jìn)行標(biāo)定。在標(biāo)定機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)，您必須選擇原點(diǎn)定義x-y平面。通常選擇位于角落的點(diǎn)作為原點(diǎn)，然后選擇行或列作為x軸。
為機(jī)器人創(chuàng)建坐標(biāo)系的方法是相似的，因此您使用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的標(biāo)定網(wǎng)絡(luò)的原點(diǎn)作為機(jī)器人的原點(diǎn)。方法很簡(jiǎn)單，只要將機(jī)器人移動(dòng)到該點(diǎn)，將該位置存儲(chǔ)為機(jī)器人控制器上的位置變量，在x軸和y軸中移動(dòng)機(jī)器人，將這些位置作為位置變量進(jìn)行存儲(chǔ)。您可以使用LabVIEW或DENSO的教學(xué)模式存儲(chǔ)這些位置變量。完成這些之后，您可以使用DENSO的教學(xué)模式根據(jù)先前所存儲(chǔ)的三個(gè)位置變量自動(dòng)計(jì)算坐標(biāo)系或工作區(qū)域。要使用DENSO的教學(xué)模式的自動(dòng)計(jì)算工具，從主屏幕選擇手臂附加功能工作自動(dòng)計(jì)算。在打開(kāi)的自動(dòng)計(jì)算菜單中，只需選擇之前存儲(chǔ)的原點(diǎn)、x軸和x-y平面相應(yīng)的位置變量即可。在自動(dòng)計(jì)算完成并且將最近創(chuàng)建的工作設(shè)為當(dāng)前使用的工作之后，您可以直接將已標(biāo)定的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)位置直接輸入到機(jī)器人的笛卡兒移動(dòng)VI中。參閱圖10的傳遞這些坐標(biāo)的簡(jiǎn)單示例。這些直接輸入到機(jī)器人移動(dòng)VI的參數(shù)還包括匹配角度，它是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)幾何模式匹配結(jié)果的輸出。其他的標(biāo)定方法還可以直接輸入坐標(biāo)系統(tǒng)參數(shù)，而不是使用教學(xué)模式內(nèi)建的自動(dòng)計(jì)算功能。您可以用DENSO教學(xué)模式或LabVIEW完成該標(biāo)定。參閱DENSO手冊(cè)了解關(guān)于機(jī)器人標(biāo)定方法的更多信息。
智能分揀機(jī)器人設(shè)計(jì)3.相對(duì)運(yùn)動(dòng)和絕對(duì)運(yùn)動(dòng)在大多數(shù)情況下，相機(jī)相對(duì)機(jī)器人而言處于固定位置，這也就意味著當(dāng)您完成了機(jī)器人和機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的標(biāo)定之后，您可以使用機(jī)器視覺(jué)代碼將標(biāo)定位置輸出直接輸入到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)VI中，這里我們使用了絕對(duì)運(yùn)動(dòng)。在其他情況下，您可以將相機(jī)固定在機(jī)器人末端的工具或是其他移動(dòng)設(shè)備上。因?yàn)橄鄼C(jī)的視角會(huì)不斷變化，您必須根據(jù)視角進(jìn)行標(biāo)定更新或是使用相對(duì)運(yùn)動(dòng)。如果使用相對(duì)運(yùn)動(dòng)，目標(biāo)位置是以相對(duì)于當(dāng)前位置的偏移量給出的，例如相機(jī)要求目標(biāo)位于每次采集的幀中央。如果目標(biāo)偏離中央，圖像發(fā)出指令讓機(jī)器人移動(dòng)相應(yīng)的距離直到目標(biāo)處于中央位置。在固定相機(jī)提供絕對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到部件附近或移動(dòng)到集合區(qū)域的情況下，您還可以使用混和系統(tǒng)。使用第二個(gè)相機(jī)得到到達(dá)目標(biāo)位置的精確指導(dǎo)。
快遞自動(dòng)分揀機(jī)器人內(nèi)部結(jié)構(gòu)分揀機(jī)器人設(shè)計(jì)結(jié)果4.并行處理用于DENSO的ImagingLabRoboTIcs庫(kù)包含順序執(zhí)行API，可以按照程序編寫(xiě)的順序執(zhí)行，但是在許多應(yīng)用中，機(jī)器人控制代碼不一定是唯一需要執(zhí)行的代碼。機(jī)器視覺(jué)采集和處理、HMI與人機(jī)界面、警報(bào)管理、供給設(shè)備控制以及其他通信程序都是需要和機(jī)器人控制程序并行運(yùn)行的任務(wù)。LabVIEW具有許多體系結(jié)構(gòu),可以管理多個(gè)任務(wù)，例如主—從體系結(jié)構(gòu)或生產(chǎn)者—消費(fèi)者體系結(jié)構(gòu)，您可以根據(jù)特定的應(yīng)用選擇一個(gè)體系結(jié)構(gòu)。在視覺(jué)導(dǎo)向機(jī)器人的應(yīng)用中，圖像采集與處理并不需要與機(jī)器人指令順次執(zhí)行，所以我們可以使用并行處理體系結(jié)構(gòu)讓這些功能同時(shí)運(yùn)行，這樣因?yàn)闄C(jī)器人無(wú)需在移動(dòng)前等待機(jī)器視覺(jué)代碼運(yùn)行完畢，所以機(jī)器人的移動(dòng)可以更加的連續(xù)和順暢。機(jī)器人移出可視區(qū)域之后，在之前部件裝配完畢或移動(dòng)到目標(biāo)位置的同時(shí)，您可以采集新的圖像并進(jìn)行相應(yīng)的幾何模式匹配和檢測(cè)。因此，當(dāng)之前的部件放置完畢之后，新部件的位置已經(jīng)就緒，可以發(fā)送到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)VI中。下圖是實(shí)現(xiàn)機(jī)器視覺(jué)代碼與機(jī)器人VI并行運(yùn)行的流程圖示例。
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