EPSON机器人视觉培训.ppt

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1、EPSON视觉培训资料内容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：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，取决于相机中机分辨率的高低，取决于相机中CCDCCD（Charge Coupled Device

2、:Charge Coupled Device:电荷耦合器件）芯片上像素的多少，像素越多，分辨率越高。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： 光圈越大，图像亮度越高；景深越小；分辨率越高；光圈越大，图像亮度越高；景深越小；分辨率越高；焦距（焦距（f f）焦距，是光学系统中衡量光的聚集或发散的度量方式，）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。指从透镜的光心到光聚集之焦点的距离。f=f=工作距离工作距离/ /视野范围长边（或短边）视野范围长边（或短边）X CCDX CCD长边（或短）长边（或短）爱普生视觉CV1 /CV2（标配

3、） 视觉控制器CCD （标配） USB CCD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）USB CameraGigE CameraCV1CV2镜头及选件镜头及选件 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基于控制器的视觉系统结构组成爱普生视觉系统基于基于PC的视觉系统

4、结构组成的视觉系统结构组成控制器及系统构成控制器及系统构成GigE Camera*(1): RC+ needed to be running.Ethernet (支持支持USB)GigaEthernetPV1PC*(1)EthernetPoE InjectorGigE CameraGigaEthernetPV1PC*(1)PoE Hub- GigE camera: 最多支持最多支持8个个Ethernet (支持支持USBUSB)Ethernet单单个相机个相机多多个相机个相机PV1系统组成系统组成Compact Vision CV2GigaEthernet(USB)GigE 相机，相机，USB

5、也也兼容兼容EthernetGigaEthernet(USB)Compact Vision CV2Ethernet单单个相机个相机多多个相机个相机CV2系统组成系统组成GigE 相机，相机，USB也也兼容兼容USB CameraEthernetUSBCompact Vision CV1USB CameraEthernetUSBCompact Vision CV1单单个相机个相机多多个相机个相机CV1系统组成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）固定向下固定向下移动式移动式固定向下固定向下各种安

6、装方式，适应不同场合固定向下固定向下 固定向上固定向上 第二轴第二轴第四轴第四轴第五轴第五轴第六轴第六轴机器人与视觉配合的困境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难EPSONEPSON的解决方案的解决方案Vision Guide 7.0Vision Guide 7.0 EPSON Vision Guide，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自动校

7、准EPSONVision Guide其他视觉Vision Guide 7.0Vision Guide 7.0便捷易用便捷易用便捷易用的Vision Guide操作界面Vision Guide 7.0Vision Guide 7.0校准方便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EPSON RC+已集成视觉软件已集成视觉软件Vision Guide 7.0Vision Guide 7.0校准方便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Vision Guide 7.0Vision Guide 7.0校准方便校准方便直接使用转换的数据校准完成后，无需指令

8、直接获取转换后数据Vision Guide 7.0Vision Guide 7.0校准方便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直接获取转换转换后的机器人坐后的机器人坐标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

9、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.

10、 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：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56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

11、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：合不合格的标准：X tilt 和 Y tilt ：（相机的倾斜度） 小于 +/-2Max X error 和 Max Y error：（最大X和Y方向的偏差） 小于+/- 0.2m

12、m (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：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编程实例同时识别多个工件同时识别多个工件参考 CV1培训程序代码(可用写字板打开).prgFunction vision1Integer iVRun work1VGet work1.o_work1.NumberFound, numIf num 0 T

13、henFor i = 1 To numVGet work1.o_work1.RobotXYU(i), found(i), X(i), Y(i), U(i)P(i + 10) = XY(X(i), Y(i), -112.6, 0) /LNext iElseExit FunctionEndIfFend编程实例经典运用Jump P0运动到拍照位置Wait 0.1稳定位置VRun test执行图像序列VGet test.Geom01.RobotXYU, found, x, y, u获取结果If found = True Then如果找到结果 Jump XY(x, y, -50, u)/R运动到侦测位置

14、 On 0 抓取工件 Wait 0.1延时 Jump P1运动到放料位置 Off 0 放置工件Else视觉校准-移动式第4轴安装56校准的校准的“相机方向相机方向”属性改为：属性改为：Mobile joint4其他跟移动式第其他跟移动式第2轴的校准方式一样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：Fixed Upward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：Fixed download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

15、通过相机上方特点：不需要机械手停止，快速高效，实时IOCatch On Fly爱普生彩色相机选择选择不同工件不同工件判断正反面判断正反面颜颜色色检测检测运运动动工件工件原始原始图图像像彩色相机彩色相机处处理理后后图图像像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 Tool n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

16、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：VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_STANDALONE, P(11:19), P(1:9)固定向下：VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_FIXEDDOWN, P(11:19), P(1:9)固定向上：VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_FIXEDUP, P(11:19), P(1:9)第二轴移动相机：VxCalib 0, VISION_CAMORIENT_MOBILEJ2, P(11:19), P(1:9), P0第四轴移动相机：VxCalib 0, 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。If VxCalInfo(0, 1) = True ThenPrint 相机校准成功，结果如下:Print X 方向平均偏差mm:, VxCalInfo(0, 2)Print X 方向最大偏差mm:, VxCal