KUKA机器人定位抓取视觉设置说明

机器人定位抓取---视觉部分设置手册机器人定位抓取视觉部分设置步骤如下：一、调整相机到适当的位置1、将相机连接到PC；2、打开In-Sight软件；3、将相机添加到In-Sight网络；若相机与PC机本地连接在相同的网段（IP地址的前三段相同、最后一段不同，例如：PC机IP为192.168.3.11，相机IP为192.168.3.9），则在In-Sight网络里可直接找到相机，如下图所示：若在In-Sight网络里找不到相机，则需要通过修改相机IP地址的方式将相机添加进来，方法如下：1）在In-Sight网络里右键单击“In-Sight传感器”，选择“添加传感器/设备”2）在出现的界面中左键单击左侧区域出现的相机，在右侧区域选择“使用下列网络设置”，将相机IP地址前三段及子网掩码修改为与PC机一致（当IP地址前三段或子网掩码与PC机不一致时，右侧会出现红色叹号），3）相机IP地址及子网掩码修改好之后，点击“应用”，会出现如下对话框点击“确定”，出现同时，In-Sight网络里会出现相机。点击“确定”，然后关闭设置页面。4、连接相机双击In-Sight网络里出现的相机。5、查看右下角相机状态若右下角显示，则单击上面工具栏中的“联机/脱机”图标，使相机处于脱机状态6、点击工具栏中的“实时”图标，使相机处于实时状态7、调整相机高度，使相机的视野范围（图像可见范围）满足检测需求（下图中的视野范围为18.5*13.875）8、固定相机高度二、调整图像1、将检测物放置在相机视野范围内；2、调节镜头上的“光圈”，使图像亮度适中（此操作说明中没有使用光源，所以只需要调节光圈；若使用光源，应先将光源打开，然后同时调整光源亮度及镜头光圈，使图像亮度适中）；3、调节镜头上的“焦距调节”，使需要检测的平面图像最清晰，如下图4、锁紧镜头上的螺丝，使“光圈”及“焦距调节”都不可变。三、标定/校准由于相机检测的结果均为像素值，而机器人需要的是实际数据（mm值），所以需要进行数据转换。但是在转换之前需要提供转换标准，这就是需要做标定的原因。标定步骤如下：1、将标定板放置到与检测面相同的高度，如果有多种不同高度的产品，需要进行多次标定。2、将In-Sight软件切换到“电子表格”3、在表格中添加标定工具，进行标定工作在右侧“选择板”中选择“坐标变换”—“校准”—“ClibrateGrid（使用棋盘格校准）”将工具拖到表格中某个空的单元格。然后会出现以下界面根据标定板及镜头的实际情况选择红色框内的设置。此说明书中使用的是方格图案（带基准）、网格间距10mm的棋盘格标定板，平面检测（2D）姿势数选择1，镜头型号一般标准均为径向。4、选择完成，点击左侧的“姿势”，5、点击右侧的“实况视频”，根据机器人的原点及坐标轴方向调整标定板的摆放位置及方向6、在实时图像上单击，软件会自动查找特征点、进行标定。如果右上角显示找到的特征点数大于30，点击下面的“校准”。7、页面会自动切换到“结果”，红色框内显示的是校准结果，如果结果为“优”或者“良好”可直接点击“确定”，完成标定工作；如果结果为“合格”，在检测精度要求不是很高的情况下，也可以点击“确定”，完成标定工作；如果结果为“差”，则需要调整光源镜头等，重新进行标定工作。四、将校准结果与图像关联在右侧“选择板”中选择“坐标变换”—“校准”—“ClibrateImage（将校准与图像关联）”将工具拖到表格中某个空的单元格，会出现以下界面双击“校准”，然后选择之前放置标定工具的单元格，点击“确定”，即可将图像上所有的像素坐标转换为实际坐标（mm）。五、模型设置将标定板取走，相机设置为“实时”模式，将检测物放置到抓取标准位置（或将检测物放置到视野中心，机器人试教到这个位置进行抓取），在图像上单击，拍摄产品图片。此位置作为抓取基准位置，之后相机发送给机器人的将是与此基准点的偏移量。在“选择板”中选择“视觉工具”--“图案匹配”—“TrainPatmaxPattern（训练图案）”，将工具拖到电子表格中某个空的单元格在出现的界面中进行图案训练双击“图像”，选择之前转换后的图像（单元格E2），然后双击“图案区域”，根据产品形状设置图案区域，形状可调整。形状设置完成，双击返回之前的页面；双击“图案原点”，将原点拖动至机器人的抓取点（如果机器人有多个抓取点，则将原点拖动至产品中心），双击返回；点击“确定”，完成图案训练工作。六、产品查找七、在“选择板”中选择“视觉工具”--“图案匹配”—“FindPatmaxPatterns（图案查找）”，将工具拖到电子表格中某个空的单元格在弹出的页面中双击“图像”，选择之前转换后的图像（E2）；双击“查找区域”，将查找区域调整到包含产品可能出现的所有位置；双击“图案”，选择之前训练的图案（C5）；根据每次可能出现的产品数量设置“查找数量”；根据不同产品的相似程度及检测要求设置“接受”阈值；将“显示”选择为“仅结果图形”。点击“确定”，完成。将当前查找结果手动记录下来（双击空的单元格，手动输入行、列、角度值）然后，将检测得到的数据与手动记录的数据相减，即得到偏移量（第一次设置时偏移量为0,0,0）。八、将数据发送给PLC（PROFINET协议）1、首先进行网络设置点击工具栏中的“传感器”—“网络设置”，在“实时以太网协议”中选择“PROFINET”，点击后面的“设置”，修改相机的名称。（由于此时没有连接其他外接网络设备，所以以太网协议部分均为灰色的）2、设置输出缓冲区在“选择板”中选择“输入/输出”—“FormatOutputBuffer”，将其拖至电子表格中某个空白的单元格。在弹出的界面中点击“添加”，将3个偏移量加入输出缓冲区。点击“确定”3、设置输出在“选择板”中，选择“输入/输出”—网络—“WriteProfinetBuffer”，将其拖至电子表格中某个空白单元格。在弹出的页面中，双击“缓冲区”，选择设置好的输出缓冲区（D14），点击“确定”（由于没接PROFINET设备，所以在“确定”的旁边有红色叹号的报警，在电子表格中也会显示“ERR”）。当连接PROFINET设备之后，当前显示“ERR”的位置，会显示输出缓冲区中的数据数量（输出缓冲区中添加了3个数据，此处应该显示3）。九、保存设置将设置完成的检测程序保存到相机中。步骤如下：1、点击左上角工具栏中的“保存”2、在弹出的页面中输入程序名点击“保存”十、相机运行1、将相机触发模式设置为“网络”双击A0单元格，在弹出的页面中将“触发器”选择为点击“确定”2、设置上电自动联机点击工具栏中的“传感器”—“启动”，在弹出页面中勾选“联机”，将作业设置为之前保存的作业。3、联机运行点击工具栏中的“联机/脱机”图标，使相机处于联机状态此时，右下角应显示，左边为程序运行时间然后通过PROFINET提供触发信号，相机即可进行位置查找工作。（由于没有连接PROFINET设备，验证时选择的是手动触发模式）以下为几组测试结果图片及偏移量数据（X、Y、角度）