EPSON机器人视觉培训.ppt

EPSON视觉培训资料,2015-09-09,内容,1、参考资料：（用户指南手册）2、相机基本知识3、爱普生视觉组件4、相机安装和校准5、视觉序列建立6、第三方相机兼容,参考资料,RC软件帮助文档：爱普生视觉指南软件参考爱普生视觉指南硬件参考爱普生视觉指南属性和结果参考,相机基本知识,像素：相机分辨率的高低决定了所拍摄的影像最终能够打印出高质量画面的大小，或在计算机显示器上所能够显示画面的大小。数码相机分辨率的高低，取决于相机中CCD（ChargeCoupledDevice:电荷耦合器件）芯片上像素的多少，像素越多，分辨率越高。光圈：光圈越大，图像亮度越高；景深越小；分辨率越高；焦距（f）焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。f=工作距离/视野范围长边（或短边）XCCD长边（或短）,爱普生视觉,CV1/CV2（标配）视觉控制器CCD（标配）USBCCD相机（目前不支持其他品牌和型号）USB连接线（标配）镜头（选购或用户自配）：8mm，16mm，25mm，50mm直流24V+/4A电源（客户自备）HUB或以太网交换机（客户自备）：3口以上安装支架（客户自配）,USBCamera,GigECamera,CV1,CV2,镜头及选件,选择镜头根据下表，利用安装高度和需要拍照的范围，选择合适的镜头和延长管,调试镜头,调整光圈和焦距调整镜头光圈出现合适的亮度调焦距使被拍目标的轮廓和特征清晰,爱普生视觉系统,基于控制器的视觉系统结构组成,爱普生视觉系统,基于PC的视觉系统结构组成,控制器及系统构成,GigECamera,*(1):RC+neededtoberunning.,Ethernet(支持USB),GigaEthernet,PV1,PC*(1),Ethernet,PoEInjector,GigECamera,GigaEthernet,PV1,PC*(1),PoEHub,-GigEcamera:最多支持8个,Ethernet(支持USB),Ethernet,单个相机,多个相机,PV1系统组成,CompactVisionCV2,GigaEthernet(USB),GigE相机，USB也兼容,Ethernet,GigaEthernet(USB),CompactVisionCV2,Ethernet,单个相机,多个相机,CV2系统组成,GigE相机，USB也兼容,USBCamera,Ethernet,USB,CompactVisionCV1,USBCamera,Ethernet,USB,CompactVisionCV1,单个相机,多个相机,CV1系统组成,相机安装方式,1、移动式J2，J4，J5，J6安装,2、固定式(固定向上、固定向下)3、独立式（相机坐标和机械手坐标不需要转换）,固定向下,移动式,固定向下,各种安装方式，适应不同场合,固定向下,固定向上,第二轴,第四轴,第五轴,第六轴,机器人与视觉配合的困境,遇到的困难1对视觉知识的技术需求需要学习复杂的视觉知识和操作2与机器人配合的技术需求通讯：需要控制相机、获取和分析相机数据、转换数据，编程复杂，调试困难校准：需要复杂的校准步骤,难,EPSON的解决方案VisionGuide7.0,EPSONVisionGuide，有效解决您的困扰！,需要复杂的视觉知识,简便易用快速上手,通讯控制复杂,无需通讯程序,校准麻烦步骤复杂,向导指示自动校准,EPSONVisionGuide,其他视觉,VisionGuide7.0便捷易用,便捷易用的VisionGuide操作界面,VisionGuide7.0校准方便,向导化的操作指引,校准步骤指引,实时画面显示,同一界面操作机器人,EPSONRC+已集成视觉软件,VisionGuide7.0校准方便,自动化的校准步骤示教后自动进行校准并显示结果,操作演示,VisionGuide7.0校准方便,直接使用转换的数据校准完成后，无需指令直接获取转换后数据,VisionGuide7.0校准方便,直接使用转换的数据校准完成后，无需指令直接获取转换后数据,RobotXYU直接获取转换后的机器人坐标,视觉连接,硬件连接1）相机安装:垂直于工作面，固定于机械手外或安装在机械手臂上2）视觉控制器：24V电源、相机USB线3）以太网交换机：连接视觉控制器、机器人控制器、PC软件设置1）RC+5.0-控制器-视觉-激活视觉2）如下顺序，后附图重置-相机IP地址(出厂192.168.0.3)-类型CV-Chanel-配置,3）能够看到相机的分辨率和model后，表明已连接好,视觉通讯,镜头安装调试,新建序列完成后，屏幕上可以实时显示相机排的内容，但由于镜头的光圈和焦距没有调整，显示的内容可能比较暗或者看不清。,视觉校准-移动式相机第二轴,校准目的是得到相机的坐标系和机器人坐标系的对应关系。校准的方法是9点校正，9宫格。用这种方法，不论相机的坐标系和机器人坐标系存在多大的角度查，都可以校准，方便而且精度高。对其他视觉或机器人厂家用2点或3点校正方式，这是EPSON的一个很大优势。先让机器人走一个固定参考点。然后移动机械手，让固定参考点依次出现在相机视野的9个位置（注意顺序）。,像素坐标（X_pix,Y_pix),机器人坐标（X,Y),视觉校准-移动式相机第二轴,1.打印校准时用到的对象打印一个实心圆或者圆环或者带十字架的圆环。图形的大小根据视野范围来定。比如视野的长度为20mm，圆的直径可以选3mm。,视觉校准-移动式相机第二轴,2.定义工具坐标系机器人走固定参考点时需要用工具来对准参考点，因此需要定义该工具的工具坐标系。RC+5.0-机器人管理器-工具-工具向导,U轴为180度位置,U轴为0度位置,3.新建对象,视觉校准-移动式相机第二轴,3.参数设置,注意：按图中1-2-3-4-5-6的步骤，注意选择3表示的相机方向，4表示的工具坐标系，5表示的目标序列,视觉校准-移动式相机第二轴,3.九点示教1）按照软件上的提示，先将机器人移动到固定参考，并点“示教”（Teach）,视觉校准-移动式相机第二轴,3.九点示教2）按照软件上的提示，移动机器人，让固定参考点一次出现在屏幕的9个位置，并逐一点示教。,出现在9宫格里大概位置就可以。不用太精确。,视觉校准-移动式相机第二轴,4.校准并查看结果1）点击“校准”按钮，机器人开始自动走刚才示教的9个点，走两遍后会计算出校准结果,视觉校准-移动式相机,4.校准并查看结果2）查看校准结果,合不合格的标准：Xtilt和Ytilt：（相机的倾斜度）小于+/-2MaxXerror和MaxYerror：（最大X和Y方向的偏差）小于+/-0.2mm(例如对于手机部件的）,新建序列和工件对象,1、新建序列,注意：将Calibration属性修改为之前新建校准的名称,2、新建对象，并通过showmodel属性修改模板的特征点和中心位置。示教。并点“运行对象”进行测试。在结果里RobotX，RobotY，RobotU应该有数值。,新建序列和工件对象,3、运行序列,新建序列和工件对象,编程实例同时识别多个工件,参考CV1培训程序代码(可用写字板打开).prg,Functionvision1IntegeriVRunwork1VGetwork1.o_work1.NumberFound,numIfnum0ThenFori=1TonumVGetwork1.o_work1.RobotXYU(i),found(i),X(i),Y(i),U(i)P(i+10)=XY(X(i),Y(i),-112.6,0)/LNextiElseExitFunctionEndIfFend,编程实例经典运用,JumpP0运动到拍照位置Wait0.1稳定位置VRuntest执行图像序列VGettest.Geom01.RobotXYU,found,x,y,u获取结果Iffound=TrueThen如果找到结果JumpXY(x,y,-50,u)/R运动到侦测位置On0抓取工件Wait0.1延时JumpP1运动到放料位置Off0放置工件Else,视觉校准-移动式第4轴安装,校准的“相机方向”属性改为：Mobilejoint4其他跟移动式第2轴的校准方式一样,视觉校准-固定式向上相机,校准的“相机方向”属性改为：FixedUpward不用教参考点，其他跟移动式第2轴的校准方式一样,视觉校准-固定式向下相机,在一张纸上打印九点，放在工作台面上，调整至视觉效果如上图。校准的“相机方向”属性改为：Fixeddownload校准过程参照软件上的提示。其他一样。,爱普生飞拍模式,抓取物料后直接快速通过相机上方特点：不需要机械手停止，快速高效，实时IO,CatchOnFly,爱普生彩色相机,第三方相机兼容,如果使用第三方相机需要单独开发软件，由于机械手和相机软件不同。,第三方相机兼容,固定安装（以固定向下为例）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Tooln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Tooln，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。,第三方相机兼容,校准程序：校准指令独立视觉：VxCalib0,VISION_CAMORIENT_STANDALONE,P(11:19),P(1:9)固定向下：VxCalib0,VISION_CAMORIENT_FIXEDDOWN,P(11:19),P(1:9)固定向上：VxCalib0,VISION_CAMORIENT_FIXEDUP,P(11:19),P(1:9)第二轴移动相机：VxCalib0,VISION_CAMORIENT_MOBILEJ2,P(11:19),P(1:9),P0第四轴移动相机：VxCalib0,VISION_CAMORIENT_MOBILEJ4,P(11:19),P(1:9),P0,第三方相机兼容,校准结果使用VxcalInfo指令来查询校准结果。IfVxCalInfo(0,1)=TrueThenPrint相机校准成功，结果如下:PrintX方向平均偏差mm:,VxCalInfo(0,2)PrintX方向最大偏差mm:,VxCalInfo(0,3)PrintX方向一个像素/毫米(mm):,VxCalInfo(0,4)PrintX方向的倾斜角度(deg):,VxCalInfo(0,5)PrintY方向平均偏差mm:,VxCalInfo(0,6)PrintY方向最大偏差mm:,VxCalInfo(0,7)PrintY方向一个像素/毫米(mm):,VxCalInfo(0,8)PrintY方向的倾斜角度(deg):,VxCalInfo(0,9)ElsePrint相机校准失败，请重新示教点校准相机！EndIf,其他视觉,VisionGuide7.0无需复杂的通讯控制程序,编程简单、方便,简单易懂的语句实现拍照、获取数据,编写通讯底层,发送拍照指令,接收相机数据,拆分处理数据,转换机器人坐标,也可以直接获取转换后的机器人坐标,其他视觉,VisionGuide7.0无需复杂的通讯控制程序,使用其他视觉时：,编写通讯底层,发送拍照指令,接收相机数据,拆分处理数据,转换机器人坐标,其他视觉,VisionGuide7.0无需复杂的通讯控制程序,编写通讯底层,发送拍照指令,接收相机数据,拆分处理数据,转换机器人坐标,使