機(jī)器視覺(jué)定位技術(shù)對(duì)工業(yè)機(jī)器人有什么幫助
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對(duì)于傳統(tǒng)意義上的工業(yè)自動(dòng)化，工業(yè)機(jī)器人在控制系統(tǒng)的指揮下，重復(fù)特定的動(dòng)作流程完成加工。換言之，產(chǎn)品加工精度的保障依賴于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的精度。但是加工過(guò)程中隨機(jī)誤差的產(chǎn)生在所難免，諸如不可預(yù)測(cè)的震動(dòng)、產(chǎn)品在工位間傳送發(fā)生的偏移等，此外機(jī)械結(jié)構(gòu)隨著長(zhǎng)期使用、精度下降帶來(lái)的系統(tǒng)誤差還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品批量報(bào)廢。而簡(jiǎn)單的傳感器對(duì)于這些誤差的規(guī)避又顯得捉襟見(jiàn)肘。加上現(xiàn)今產(chǎn)品序列紛繁復(fù)雜，市場(chǎng)對(duì)于柔性生產(chǎn)的要求與日俱增，工業(yè)機(jī)器人想要在“失明”的情況下完成這一切就顯得尤為困難。
而當(dāng)工業(yè)機(jī)器人擁有了機(jī)器視覺(jué)賦予的“慧眼”，上述問(wèn)題便迎刃而解。擁有“慧眼”的工業(yè)機(jī)器人在看到目標(biāo)之后，經(jīng)準(zhǔn)確分析定位后引導(dǎo)動(dòng)作，避免了產(chǎn)品傳送中的偏差，增強(qiáng)了不同產(chǎn)品的生產(chǎn)適應(yīng)性，同時(shí)大幅提升產(chǎn)品的加工精度。此外，機(jī)器視覺(jué)還能檢測(cè)成品的精度，免除人工抽檢帶來(lái)的低效、誤差與漏檢。
隨著智能制造的深入，具備視覺(jué)感知能力的智能設(shè)備益發(fā)盛行，機(jī)器視覺(jué)作為前端感知的核心部件，市場(chǎng)需求旺盛。?？禉C(jī)器人起步于?？低?/u>機(jī)器視覺(jué)業(yè)務(wù)部，依托海康威視在圖像傳感、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域多年的技術(shù)積累，已發(fā)展成為面向全球的移動(dòng)機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品和算法平臺(tái)提供商，公司堅(jiān)持自主研發(fā)，持續(xù)推動(dòng)智能制造進(jìn)程。
在機(jī)器視覺(jué)與機(jī)器人相結(jié)合的應(yīng)用場(chǎng)景中，機(jī)器人引導(dǎo)定位應(yīng)用最為普遍。關(guān)于此類場(chǎng)景，?？禉C(jī)器人與合作伙伴共同實(shí)施了大量成功案例與成熟方案。結(jié)合不同場(chǎng)景，應(yīng)用各類型硬件的選型搭配，保障機(jī)器視覺(jué)技術(shù)與機(jī)器人有效配合的前提是系統(tǒng)整體的合理設(shè)計(jì)與安裝布置。
海螺8是?？低暪S生產(chǎn)的一款攝像頭，其裝配需完成前蓋定位、泡棉上料、透鏡定位安裝、燈板定位安裝鎖附、前端組件定位安裝鎖附等一系列動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程應(yīng)用了大量機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)聯(lián)合定位引導(dǎo)。燈板鎖附工位負(fù)責(zé)燈板鎖附過(guò)程中螺釘?shù)膩?lái)料定位與引導(dǎo)安裝，由于設(shè)備安裝空間的局限性，項(xiàng)目中選擇了空間需求更小、工位更加節(jié)省、安裝更靈活的活動(dòng)相機(jī)方式。?？低曌灾餮邪l(fā)生產(chǎn)的600萬(wàn)像素面陣相機(jī)配合25mm焦距的500萬(wàn)鏡頭，連同環(huán)形LED光源安裝在機(jī)械臂末端，隨同機(jī)械臂一同運(yùn)動(dòng)。
相機(jī)連同機(jī)械臂在取料位定位螺釘后，機(jī)械臂前端的吸鐵石準(zhǔn)確吸取螺釘并運(yùn)動(dòng)至安裝位；相機(jī)在安裝位再次拍照定位螺孔后，螺釘被精確旋緊。單個(gè)螺釘從定位取料到完成安裝整個(gè)過(guò)程僅耗時(shí)不到5秒，且通過(guò)視覺(jué)定位極大程度提高一次性安裝成功的穩(wěn)定性，避免人工安裝時(shí)瞄準(zhǔn)螺孔、效率波動(dòng)帶來(lái)的時(shí)間耗費(fèi)，人力成本也得到降低。視覺(jué)定位的應(yīng)用，在降低成本的同時(shí)優(yōu)化加工工藝、提升產(chǎn)能。
在設(shè)備最終投入使用前，還會(huì)經(jīng)歷一個(gè)重要環(huán)節(jié)——標(biāo)定，這也是視覺(jué)與機(jī)器人之間的橋梁。?？低暀C(jī)器視覺(jué)VM算法平臺(tái)中包含成熟的標(biāo)定算法模塊，能在確保標(biāo)定流程開(kāi)發(fā)高效性的基礎(chǔ)上，讓工程師使用完善的標(biāo)定算法模塊有針對(duì)性地為自己量身定制標(biāo)定程序，以此實(shí)現(xiàn)標(biāo)定流程的簡(jiǎn)潔性、準(zhǔn)確性和復(fù)用性。
在合作伙伴利用海康威視機(jī)器視覺(jué)VM算法平臺(tái)開(kāi)發(fā)的某一視覺(jué)項(xiàng)目中，設(shè)備需要對(duì)三個(gè)工位上的三臺(tái)相機(jī)分別進(jìn)行標(biāo)定。在精度要求最高、空間條件最好的二工位，即抓取偏移補(bǔ)正工位，固定安裝于機(jī)架的下相機(jī)完成了對(duì)帶有角點(diǎn)（有方向性）的點(diǎn)陣標(biāo)定板的11個(gè)位姿的采圖，并利用?？低暀C(jī)器視覺(jué)VM算法平臺(tái)中多點(diǎn)標(biāo)定模塊快速實(shí)現(xiàn)二工位完整的11點(diǎn)標(biāo)定。一、三工位的相機(jī)只需要對(duì)標(biāo)定板進(jìn)行一次圖像采集，通過(guò)對(duì)比相同特征在不同采圖中的坐標(biāo)，得到不同像素級(jí)別的相機(jī)之間尺度和角度的變換關(guān)系，即通過(guò)坐標(biāo)映射建立與二工位之間的聯(lián)系，完成一、三工位的標(biāo)定。
視覺(jué)系統(tǒng)在軟件層面完成的首要任務(wù)是與設(shè)備動(dòng)作之間的正常通訊，海康機(jī)器人聯(lián)手合作伙伴，在眾多項(xiàng)目的實(shí)際操作中完成了與ABB、EPSON、FANUC等諸多工業(yè)機(jī)器人的成功對(duì)接。其次，任何系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)最終都會(huì)落實(shí)在界面的操作，對(duì)于操作員來(lái)說(shuō)，操作界面的友好度同樣是確保設(shè)備正常、高效使用的重要因素。
針對(duì)不同客戶自身的應(yīng)用案例需求，海康威視機(jī)器視覺(jué)VM算法平臺(tái)提供多樣性的通訊模塊以應(yīng)對(duì)不同的通訊協(xié)議。同樣，?？低暀C(jī)器視覺(jué)VM算法平臺(tái)豐富的SDK也為工程師提供了獨(dú)立自主開(kāi)發(fā)軟件的可能性，以契合不同的應(yīng)用場(chǎng)景和客戶需求。
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