工业视觉系统编程及基础应用-项目12-任务3 锂电池移动抓取

工业视觉系统编程及基础应用PROJECT项目090810111213项目8外围设备通讯与交互项目9锂电池检测项目10锂电池测量项目11锂电池识别项目12锂电池引导抓取项目13前沿技术基础应用TASK任务一、引导原理二、特征定位工具三、引导计算工具四、锂电池移动抓取1、锂电池移动抓取任务标准位示教需要拿到哪些坐标？课前回顾1、引导类型在工业视觉引导的应用场景中，相机的安装方式可选择固定安装或随机构移动安装，亦可以选择单个或多个相机同机构进行配合。其中，与机械手或移动模组相结合的应用最为普遍。关于此类场景，视觉定位引导可大致分为4种模式：引导抓取、引导组装、位置补正、轨迹运算定位引导。引导抓取引导组装位置补正轨迹运算定位引导一、引导原理2、引导抓取相机拍照计算机械手抓取位置，机械手根据视觉运算数据抓取。如：在料盘中抓取、对流水线上产品进行抓取等。引导抓取一、引导原理3、引导组装相机拍产品的上下两部分，通过标定计算出机械手需要移动的距离，完成贴合动作。如：屏幕贴合、产品组装等。引导组装一、引导原理4、位置补正又称为“纠偏补正”。机械手抓完产品，移至相机视野下拍照，视觉计算机械手移动位置，将产品放置到固定位置。位置补正一、引导原理5、相机轨迹运算定位引导相机拍照（一次或多次），计算出产品的中心和角度，根据设定好的轨迹点，计算出产品在不同状态下的轨迹点的位置。如：点胶轨迹运算、焊接轨迹运算等。轨迹运算定位引导一、引导原理6、引导原理手眼标定是引导能否正确运行的关键因素，在标定坐标下，相机拍照获取当前图像，计算产品的当前图像坐标X、Y、R，并根据此当前图像坐标，同模板坐标等信息进行计算，获取补偿值，使机械手最终走绝对值或相对值，产品当前位置同模板位置的差如下图所示。其中C(c,d)为模板图像坐标，A(x,y)为当前图像坐标，且夹角都为已知。根据模板位置进行计算引导抓取一、引导原理TASK任务一、引导原理二、特征定位工具三、引导计算工具四、锂电池移动抓取1、锂电池移动抓取任务2、特征定位工具特征定位工具的界面布局及配置同“标准位示教”工具类似，如下图所示，其说明不再赘述。不同之处在于二者输出的坐标合集格式不同，在后续“引导计算”工具中，可选择调用的文件不同，二者不可混用。“特征定位”工具界面二、特征定位工具TASK任务1、锂电池移动抓取任务一、引导原理三、引导计算工具四、锂电池移动抓取二、特征定位工具1、引导计算工具V+平台软件的“引导计算”工具如下图所示，其中，“模式选择”的含义详见“1.引导原理”。“引导计算”图标“引导计算”工具界面三、引导计算工具2、位移计算（通用模式）旋转轴方向：由机械手末端轴，或移动模组旋转轴的正负方向决定数据源：分为“简易模式”和“通用模式”，不同模式对应的特征数据和训练数据的选项不同特征数据：当前图像TX、TY和TR的值，可分别选择不同数据训练数据：模板的图像坐标TX、TY、TR的值和机械手坐标RX、RY、RR的值，可分别选择不同来源的数据三、引导计算工具3、位移计算（简易模式）特征数据：“特征定位”工具输出的当前图像坐标，可直接选择前端程序“特征定位”工具输出的整体文件训练数据：“标准位示教”工具输出的模板图像坐标和对应的机械手坐标，需要先用“标准位数据”工具先得到标准位示教的txt坐标文件，再在此处下拉选择整体文件。并不是所有情况都可使用简易模式三、引导计算工具4、补偿计算在某些情况，需要通过固定方向增加或减少X、Y和R的值，以获取更好的引导效果。三、引导计算工具5、防呆保护启用并设置机械手XYR的安全值，及其该安全值允许的上下限。三、引导计算工具TASK任务一、引导原理二、特征定位工具三、引导计算工具四、锂电池移动抓取1、锂电池移动抓取任务整体程序流程四、锂电池移动抓取程序细节1程序细节21、“PLC扫描”工具-移动抓取信号PLC：三菱F5U；地址：D168；触发条件：变为；目标值：21。四、锂电池移动抓取2、“读PLC”工具读取地址D120发送的指令字符串。四、锂电池移动抓取3、“字符串操作”工具“去空格”（

）：@Trim1：链接输入“读PLC”工具的“Value”，删除“所有空格”；@Trim2：下拉选择“@Trim1”，删除“不可打印字符”；“分割”（

）：@Split1：下拉选择“@Trim2”，子串索引“0”，分割出轴X坐标；@Split2：下拉选择“@Trim2”，子串索引“1”，分割出轴Y坐标；输出“@Trim2”、“@Split1”、“@Split2”。四、锂电池移动抓取4、“格式转换”工具输入数据：“字符串操作”工具输出的“@Split1”；String→Double。输入数据：“字符串操作”工具输出的“@Split2”；String→Double。四、锂电池移动抓取5、“变量管理”和“写变量”工具先在“变量管理”里增加两个Double类型变量，命名为TrigX和TrigY。用“写变量”工具分别写入“格式转换”后的X和Y，即当前拍照位置的X和Y。后续会使用到。四、锂电池移动抓取6、“光源设定”和“延时”工具光源：德创1；添加通道：Channel1、2、3，设置适当亮度。延时：适当延时100~200ms。四、锂电池移动抓取7、“取像”工具相机：移动CCD；输出格式：ICogImage。四、锂电池移动抓取8、“光源设定”工具光源：德创1添加通道：所有光源亮度归0。四、锂电池移动抓取9、“特征抓取”工具-①输入设置信号数据：Train,1,TTN,1,0,0,0,0图像：“取像”工具的“Image”。四、锂电池移动抓取10、“特征定位”工具-②标定设置标定文件：“主机位1”（此为“手眼标定”工具输出）。四、锂电池移动抓取11、“特征定位”工具-③特征抓取“任务三：标准位示教”“7、标准位示教”工具“实训四：训练吸嘴程序设计”先导出vpp：点击右侧【导出】四、锂电池移动抓取11、“特征定位”工具-③特征抓取“任务二：图像处理”“11、特征定位”工具“实训五：自动运行程序设计”再导入vpp，抓取更准确：点击右侧【导入】四、锂电池移动抓取导入vpp文件后的③特征抓取如图。11、“特征定位”工具-③特征抓取右侧下拉选择XYR和Record。四、锂电池移动抓取12、“数值计算”工具-角度转换弧度制转换为角度值：1.“引用”→添加图像角度“特征抓取.ImageR”；2.“函数”→“deg”；3.将引用的名称“@arg1”添加到deg后的括号内。四、锂电池移动抓取13、“ToolBlock”工具-“判断料号”vpp编写右侧输入：“取像”工具的Image；左侧算法：Histogram-Top：判断锂电池顶部区域灰度平均值；Histogram-Tail：判断锂电池底部区域灰度平均值；将灰度平均值都进行输出，更改名称为Top和Tail。四、锂电池移动抓取14、“逻辑运算”工具“数值比较”（

）：@Tail：链接输入“ToolBlock”工具的“Tail”，参数选择＜50；@Top：链接输入“ToolBlock”工具的“Top”，参数选择＜50；输出“@Tail”、“@Top”。四、锂电池移动抓取15、“字符串操作”工具“字符串拼接”（

）：@Combine1：添加“逻辑运算”工具的“Tail”和“Top”，并将这两个都点击【bool转byte】。结果分为三类，产品A：结果为11，都没缺口；产品B：结果为01，尾部带缺口，Tail>50；产品C：结果为10，顶部带缺口，Top>50。四、锂电池移动抓取16、“分支”工具数据：“字符串操作”工具的“@Combine1”，即拼接结果。添加分支：11、01、10分别是拼接的不同结果，11为产品A，01为产品B，10为产品C。四、锂电池移动抓取17、“变量管理”和“写变量”工具建立String类型变量，名称“Model”，用于存储当前电池型号。“写变量”工具：3条分支分别链接3个“写变量”工具，分别写入A/B/C到“Model”中。“分支选择”工具为空，不需要输入参数，但有收束分支为1条流程的作用，这里不可缺少。四、锂电池移动抓取18、“数值计算”工具-偏移X/Y相机移动9点拍照，图像坐标变化9次，每次的图像坐标X计算公式为：ImageX+TrigX-CalibXImageX：“分支选择”的数据项1：ImageX；TrigX：“变量管理”的TrigX；CalibX：每个机台不一样，点击触摸屏上【参数设置】，输入密码：202209，点击【登录】，点击【下一页】，进入“参数设置2”界面，“移动相机左拍照位置”即为CalibX/Y。四、锂电池移动抓取19、“引导计算”工具旋转轴方向：顺时针为正数据源：通用模式特征数据：TX：偏移后XTY：偏移后YTR：角度转换后的R训练数据：“变量管理”中的1TIX/Y/R和1TRX/Y/R，为训练吸嘴时所存储。四、锂电池移动抓取20、“写变量”工具建立6个Double类型变量，分别是1Image_X/Y/R、1Robot_X/Y/R，含义分别为当前图像坐标和机械轴坐标。1Image_X：偏移后X1Image_Y：偏移后Y1Image_R：角度转换后的值1Robot_X/Y/R：引导计算的绝对值XYR。四、锂电池移动抓取21、“格式转换”工具三个“格式转换”工具：输入数据：“引导计算”的绝对值X/Y/R。Double→Real，PLC无法接收Double类型变量，需要转换为Real类型。四、锂电池移动抓取22、“写PLC”工具PLC：三菱F5U添加地址：D170、D17