实训2 机器人视觉传感器与机器人系统集成教学课件

机器视觉与工业机器人系统集成机器人工作站故障诊断与维护微课系列知识引入机器视觉在机器人上的应用则主要在于引导定位。随着不同视觉系统和机器人控制器的涌现，使得通信变得更容易集成。机器人与视觉系统之间的集成越紧密，将机器人、视觉和现实世界间坐标系统联系起来。学习内容视觉与机器人集成方法视觉与机器人集成应用23视觉系统集成基础知识1机器视觉体系能够通过机器视觉获取到的目标转换成图画信号，传送给专业的图画处理体系，然后再依据像素散布和亮度、颜色等信息，转化成相应的数字化信号，进而依据判别的结果来控制现场设备的动作。智能制造把工业机器人与机器视觉紧密结合起来，机器视觉将是人工智能未来的方向和趋势。基础知识机器视觉系统就是利用机器代替人眼来作各种测量和判断。它是计算科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。图像处理和模式识别等技术的快速发展，也大大地推动了机器视觉的发展。基础知识机器视觉系统包括了照明系统、镜头、摄像系统和图像处理系统。对于每一个应用，我们都需要考虑系统的运行速度和图像的处理速度、使用彩色还是黑白摄像机、检测目标的尺寸还是检测目标有无缺陷、视场需要多大、分辨率需要多高、对比度需要多大等。从功能上来看，典型的机器视觉系统可以分为：图像采集部分、图像处理部分和运动控制部分。基础知识机器人视觉使机器人具有视觉感知功能的系统。机器人视觉可以通过视觉传感器获取环境的二维图像，并通过视觉处理器进行分析和解释，进而转换为符号，让机器人能够辨识物体，并确定其位置。根据功能不同，机器人视觉可分为视觉检验和视觉引导两种，广泛应用于电子、汽车、机械等工业部门和医学、军事领域。基础知识机器人、视觉和现实世界间坐标系机器视觉系统有三大坐标系，分别是：世界坐标系，相机坐标系，图像（像素）坐标系。工业机器人坐标有四种坐标系，分别是：关节坐标、直角坐标、用户坐标、工具坐标。当在图片中确定了某个物体的位置，如何让机器人去到空间中的实际位置进行抓取，需要对坐标进行转换。而从像素点到空间点的转换与空间点到像素点的转换是相反的。集成方法机器人视觉硬件主要包括图像获取和视觉处理两部分，而图像获取由照明系统、视觉传感器、模拟－数字转换器和帧存储器等组成。※需要做好芯片的选择※应该正确选择图像传感器※应该合理选择存储器※必须切实做好系统硬件的选择和设计工作※应该重点分析摄像头的同步信号※需要采集相应的数字图像信号集成方法1）相机与机器人的硬件连接※视觉系统与工业机器人直接连接※视觉+控制系统+工业机器人2）相机与机器人的软件设定※通信参数设定※程序二次开发※性能测试集成方法机器视觉将来被广泛应用于工业机器人领域，主要具有四个功能。1.引导和定位，视觉定位要求机器视觉系统能够快速准确的找到被测零件并确认其位置，上下料使用机器视觉来定位，引导机械手臂准确抓取。在半导体封装领域，设备需要根据机器视觉取得的芯片位置信息调整拾取头，准确拾取芯片并进行绑定，这就是视觉定位在机器视觉工业领域最基本的应用。2.外观检测：检测生产线上产品有无质量问题，该环节也是取代人工最多的环节。说机器视觉涉及到的医药领域，其主要检测包括尺寸检测、瓶身外观缺陷检测、瓶肩部缺陷检测、瓶口检测等。3.高精度检测：有些产品的精密度较高，达到0.01~0.02m甚至到u级，人眼无法检测必须使用机器完成。4.识别，就是利用机器视觉对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象。可以达到