å·¥æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人視覺檢驗(yà n)系統(tÇ’ng)ç ”ç©¶
自動(dòng)分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人基于視覺的工æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人定ä½æŠ“å–技能æ£åœ¨ç•¶(dÄng)代化工æ¥(yè)æ·ç¨‹ä¸èµ·åˆ°æ¥µå…¶é‡è¦çš„作用,本文æ£åœ¨å®šä½æŠ“å–的基礎(chÇ”)ä¸Šç ”è¨Žäº†äº‘ç«¯æ¿€å…‰æ‰“æ¨™(biÄo)體系ä¸å–計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)視覺相干的機(jÄ«)器人檢驗(yà n)體系內(nèi)容,將國產(chÇŽn)æŸåž‹è™Ÿ(hà o)å…自由度工æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人å–視覺引誘技能相çµ(jié)åˆæ‡‰(yÄ«ng)用于方é‡æ£åé¢è¾¨åˆ¥ã€‚該體系經(jÄ«ng)實(shÃ)é©—(yà n)考è‰ï¼Œå¯ä»¥è¾¨èª(rèn)帶玄色符號(hà o)çš„æ–¹é‡å·¥ä»¶å¹¶å®šä½æŠ“å–,完æˆäº†è¾¨åˆ¥å·¥ä»¶æ£åé¢çš„åŠƒå®šä½¿å‘½ï¼Œå…·æœ‰å·¥å ´(chÇŽng)出產(chÇŽn)的實(shÃ)éš›æ„義。
就今æœä¾†è¬›ï¼Œä¸åœ‹å¤–é‡å°(duì)視覺抓å–é«”ç³»çš„ç ”è¨Žæ¨™(biÄo)的目的主è¦æœ‰1)手眼標(biÄo)定辦法2)特å¾æå–算法3)å–深度進(jìn)修相連系的視覺抓å–辦法。手眼標(biÄo)定技能今æœæˆé•·(zhÇŽng)比力æˆç†Ÿï¼Œç”¢(chÇŽn)生了深é (yuÇŽn)çš„å±å®³ï¼Œå¥½æ¯”åˆæœŸTsai-Lenzã€Navyç‰æ‰‹çœ¼æ¨™(biÄo)定算法。YingWangç‰è¨(shè)計(jì)的清障機(jÄ«)器人經(jÄ«ng)ç”±éŽç¨‹å–®é›™ç›®é€£ç³»æ§‹(gòu)æˆå¤¾é›œè¦–覺體系å°(duì)目的物舉行特å¾æå–。æ£åœ¨æ•¸(shù)æ“š(jù)引誘的辦法下,SergryLevine將深度進(jìn)修技能應(yÄ«ng)用到機(jÄ«)器人辨別使命ä¸ï¼Œä½¿ç”¨ç›¸æ©Ÿ(jÄ«)æ‹æ”到的圖象練習(xÃ)å·ç©ç¥žç¶“(jÄ«ng)網(wÇŽng)絡(luò)來猜測(cè)æ©Ÿ(jÄ«)器手æ£åœ¨ç©ºé–“的活動(dòng),該辦法å¯ä»¥æœ‰ç”¨è€Œä¸”實(shÃ)時(shÃ)æ“縱機(jÄ«)器人,樂æˆæ“縱新的抓å–目的,最終經(jÄ«ng)ç”±éŽç¨‹æŒçºŒ(xù)伺æœæ”¹æ£æ¯›ç—…。而ä¸åœ‹è¦–覺抓å–é«”ç³»çš„ç ”è¨Žå‚¾å‘于多少引誘的辦法,王朋強(qiáng)將雙目視覺體系和機(jÄ«)器臂連系,實(shÃ)ç¾(xià n)了å°(duì)目的的辨èª(rèn)定ä½å’ŒæŠ“å–。æ£åœ¨åœ‹åº¦çš„支æŒä¸‹ï¼Œä¸åœ‹é‚„已經(jÄ«ng)有很多家公å¸å’Œç§‘ç ”å–®ä½æ£åœ¨æ©Ÿ(jÄ«)器視覺范疇å–得了一系列çµ(jié)果,漸漸的將機(jÄ«)器視覺技能引入到å°(duì)æ©Ÿ(jÄ«)器人的æ“縱å‚邊。
1機(jī)器人視覺檢驗(yà n)體系
æ©Ÿ(jÄ«)器人視覺檢驗(yà n)體系æ£åœ¨è¨ˆ(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)端å°(duì)智能相機(jÄ«)收集到的事情地å€(qÅ«)的圖象開展é (yù)處置,快速地辨èª(rèn)并定ä½åœ–象ä¸çš„目的工件,ä¾æ“š(jù)相機(jÄ«)標(biÄo)定åƒæ•¸(shù),連系目的工件的åƒç´ å標(biÄo)計(jì)算出å…自由度工æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人å標(biÄo)ç³»ä¸çš„ä½ç½®å標(biÄo),并將å標(biÄo)ä¿¡æ¯ç™¼(fÄ)é€çµ¦æ©Ÿ(jÄ«)器人控制器,機(jÄ«)器人執(zhÃ)行命令法å¼å¯¦(shÃ)ç¾(xià n)抓å–行動(dòng)。體系檢驗(yà n)使命應(yÄ«ng)用視覺軟件來完æˆï¼Œæ ¹æ“š(jù)計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)處置,åªæŒ‘é¸ä¸å’Œæœä¸Šå·¥ä»¶ä½œç‚ºç›®çš„工件。
2相機(jÄ«)標(biÄo)定
相機(jÄ«)標(biÄo)定是一種行使所æ‹æ”到事情地å€(qÅ«)的二ç¶åœ–象信æ¯ä¾†å‰µ(chuà ng)è¨(shè)å…¶å–目標(biÄo)工件三ç¶ç©ºé–“ä½ç½®å標(biÄo)å°(duì)應(yÄ«ng)干系的手è—,是辨èª(rèn)并定ä½ç›®æ¨™(biÄo)ç‰©çš„æ ¹æœ¬ä¹Ÿæ˜¯æœ€ä¸»è¦çš„事情之一?;è°æ›ˆXçš„å·¥æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人檢驗(yà n)體系利用的是單目相機(jÄ«),標(biÄo)定的目標(biÄo)是尋覓相機(jÄ«)çš„å…§(nèi)外åƒæ•¸(shù)。一般來說,相機(jÄ«)的標(biÄo)å®šèƒ½å¤ åˆ†ç‚ºå…©ç¨®é«”å¼æ ¼å±€ï¼šè‡ªæ¨™(biÄo)定和ä¾è³´äºŽåƒç…§ç‰©æ¨™(biÄo)定。相機(jÄ«)自標(biÄo)å®šæ˜¯æ ¹æ“š(jù)æ‹æ”å››å‘¨ç‰©é«”ï¼Œæ ¹æ“š(jù)數(shù)å—圖象處置相干體å¼æ ¼å±€å’Œå¤šå°‘較é‡çˆ(zhÄ“ng)論來調(dià o)治相機(jÄ«)åƒæ•¸(shù),標(biÄo)定åŽæžœå¸¸å¸¸å差較大,ä¸é©é©ç”¨äºŽé«˜ç²¾åº¦çš„ä½¿ç”¨å ´(chÇŽng)所。ä¾æ‰˜åƒç…§ç‰©çš„相機(jÄ«)標(biÄo)定相比自標(biÄo)定體å¼æ ¼å±€ç²¾åº¦æ›´é«˜ï¼Œæ ¹æ“š(jù)相機(jÄ«)æˆåƒï¼Œæ ¹æ“š(jù)數(shù)å—圖象處置體å¼æ ¼å±€ï¼Œç©ºé–“較é‡çˆ(zhÄ“ng)論相機(jÄ«)çš„å…§(nèi)外åƒæ•¸(shù)。本文接ç´ä¾è³´äºŽåƒç…§ç‰©çš„é«”å¼æ ¼å±€é–‹å±•ç›¸æ©Ÿ(jÄ«)標(biÄo)定。
圖1標(biÄo)定ä¹å®®æ ¼æ¨¡æ¿åœ–
圖2相機(jÄ«)標(biÄo)定åŽæžœåœ–3目的定ä½æª¢é©—(yà n)
æ–¹é‡æª¢é©—(yà n)定ä½æ˜¯æ©Ÿ(jÄ«)器人實(shÃ)ç¾(xià n)主動(dòng)抓å–的底å,ç¾(xià n)在å˜åœ¨å…©ç¨®æ–¹é‡æª¢é©—(yà n)的算法:基于模æ¿å©šé…和基于特點(diÇŽn)å©šé…。æ€ç´¢æœ¬æ–‡æ‰€ç ”討的機(jÄ«)器人抓å–體系的é‹(yùn)ç”¨å ´(chÇŽng)景,方é‡ç‚ºåŒä¸€é‹åˆ¶å片盒,故本文采å–基于模æ¿å©šé…çš„æ–¹é‡æª¢é©—(yà n)定ä½è¦é ˜(lÇng),較é‡çˆ(zhÄ“ng)è«–ç²å¾—æ–¹é‡å·¥ä»¶çš„ä¸å¿ƒé»ž(diÇŽn)å標(biÄo)åŠå…¶å§¿å‹¢(shì)。
4æ–¹é‡å·¥ä»¶ä¸å¿ƒé»ž(diÇŽn)å標(biÄo)
基于模æ¿å©šé…çš„æ–¹é‡æª¢é©—(yà n)定ä½æ–¹å¼ä¸»å¦‚果將一個(gè)包羅方é‡å¤–形的圖象å–相機(jÄ«)收集圖象開展婚é…,個(gè)ä¸ç²å¾—æ–¹é‡å·¥ä»¶ä¸å¿ƒé»ž(diÇŽn)ä½ç½®å標(biÄo)çš„æ¥èª¿(dià o)如下:
è¨(shè)置進(jìn)修地å€(qÅ«)。æ£åœ¨åœ–象ä¸è¨(shè)置進(jìn)修的感興趣地å€(qÅ«),包å•åœ°å€(qÅ«)的巨細(xì)å’Œä½ç½®ä¿¡æ¯ï¼Œä½¿è©²åœ°å€(qÅ«)盡é‡è²¼è¿‘盤繞方é‡å·¥ä»¶æ¨¡åå³æ‰‹åˆºç›’å的邊沿,挑é¸è©²åœ°å€(qÅ«)作為模æ¿åœ°å€(qÅ«)。
è¨(shè)ç½®æœç´¢åƒæ•¸(shù)。é‡å°(duì)å片盒æ£åœ¨ç›®çš„å€(qÅ«)域內(nèi)的擺放ä½ç½®æ˜¯è‚†æ„姿勢(shì)的情形,需求è¨(shè)ç½®æœç´¢é™å®šè§’度åƒæ•¸(shù),該角度åƒæ•¸(shù)是æœç´¢éŽç¨‹ä¸å®¹è¨±æ‰è½‰(zhuÇŽn)的最大é™åº¦ã€‚
å¿«éžåˆ†æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人什么牌å好è¨(shè)置模åä½ç½®åƒè€ƒé»ž(diÇŽn)。å片盒模åä¸å¤®é»ž(diÇŽn)是機(jÄ«)械手臂è¦æŠ“å–çš„ä½ç½®é»ž(diÇŽn),進(jìn)修地å€(qÅ«)貼近å片盒邊沿,故å¯å°‡é€²(jìn)修地å€(qÅ«)çš„ä¸å¤®ä½ç½®é»ž(diÇŽn)作為模åä½ç½®çš„ä¸å¤®é»ž(diÇŽn)。
5進(jìn)修掩膜辨別工件æ£åé¢
æœ¬æ–‡çš„ç ”è¨Žç›®çš„æ˜¯è¡Œä½¿ç¬¦è™Ÿ(hà o)辨別待激光打å°å片盒的æ£åé¢ï¼Œå¦‚圖7所示將å片盒åé¢å¹²çŽ„色符號(hà o),以æ¤è¾¨åˆ¥å·¥ä»¶çš„æ£åé¢ï¼Œæ©Ÿ(jÄ«)器人抓å–事情å€(qÅ«)域內(nèi)的帶玄色符號(hà o)å片盒,æ£åœ¨æ¿€å…‰æ‰“標(biÄo)å€(qÅ«)è¨(shè)定ä½ç½®ç¿»è½‰(zhuÇŽn)手臂,使å片盒æ£é¢æœä¸ŠåŽå®Œæˆæ¿€å…‰æ‰“標(biÄo)使命。
分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人é¸åž‹éŽç¨‹æ¡ˆä¾‹6æ©Ÿ(jÄ«)器人抓å–活動(dòng)
æœ¬ç ”è¨Žæ‰€ç”¨çš„å…自由度工æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人開辟形å¼æŽ¥ç´WinCE嵌入å¼é«”系尺度開辟形å¼ï¼šæ£åœ¨å®¿ä¸»æ¸¬(cè)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)上開展æ¥ä¼é–‹è¾Ÿï¼Œç¶“(jÄ«ng)éŽä»¥å¤ªç¶²(wÇŽng)å°‡å¯æ–½è¡Œæ¥ä¼ä¸‹è¼‰åˆ°GUC一體化嵌入å¼æ´»å‹•(dòng)控制器ä¸åˆ©ç”¨ï¼Œæ¥ä¼ä¸åŒ…ç¾…IO指令ã€æŽ§åˆ¶æŒ‡ä»¤ã€æŒªå‹•(dòng)指令ã€æ¼”算指令ç‰ã€‚
常用的指令如:
JUMP跳轉(zhuǎn)指令;
CALL挪用å程åºæŒ‡ä»¤ï¼›
IFELSEWHILEPAUSE推斷åœæ¯èªžå¥ã€‚ç¤ºæ•™å™¨æ ¹æ“š(jù)編程,利用這一些指令來掌æ¡
æ©Ÿ(jÄ«)器人的活動(dòng)進(jìn)而完æˆå¸Œå†€çš„系列舉措
7實(shÃ)é©—(yà n)剖æž
æœ¬ç ”è¨Žçš„å·¥æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人視覺檢驗(yà n)體系é‹(yùn)用國產(chÇŽn)æŸåž‹è™Ÿ(hà o)å…自由度工æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)器人ã€æŸåž‹è™Ÿ(hà o)å·¥æ¥(yè)智能相機(jÄ«)和激光打標(biÄo)æ©Ÿ(jÄ«),經(jÄ«ng)éŽä»¥å¤ªç¶²(wÇŽng)舉行數(shù)æ“š(jù)通訊,經(jÄ«ng)éŽæ™ºèƒ½ç›¸æ©Ÿ(jÄ«)çš„é…套軟件圖形化開辟平臺(tái)舉行圖片處置,實(shÃ)ç¾(xià n)æ©Ÿ(jÄ«)器人的檢驗(yà n)抓å–行動(dòng)。為了考è‰æœ¬æ–‡æ‰€ç ”討的é‹(yùn)用帶掩膜進(jìn)修模æ¿èˆ‰è¡Œå¸¶çŽ„色標(biÄo)志的工件辨別體系的é (yù)期效果åŠå¯è¡Œæ€§ï¼Œåšå‡ºä»¥ä¸‹å¯¦(shÃ)é©—(yà n)。本體系å¯æ£ç¢ºçš„完æˆåœ–象收集ã€é¡¯ç¾(xià n)ã€ç›¸æ©Ÿ(jÄ«)標(biÄo)定ã€æ¨¡æ¿æ”¶é›†ã€ç›®çš„定ä½ã€æ©Ÿ(jÄ«)器人節(jié)制的模塊功用。
8總çµ(jié)
å·¥æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)械人視覺檢驗(yà n)é«”ç³»çš„ç ”è¨Žç›®æ¨™(biÄo)在于有é‡å°(duì)性的ææ‹”å·¥å ´(chÇŽng)出產(chÇŽn)效力。當(dÄng)å·¥å ´(chÇŽng)收到云端新定單使命,MES體系開展打算排產(chÇŽn)。本文基于一套云端激光打標(biÄo)é«”ç³»é–‹å±•ç ”è¨Žï¼Œèžåˆè¨ˆ(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)視覺手è—知è˜(shÃ),行使帶掩膜進(jìn)修模æ¿é–‹å±•ç›®æ¨™(biÄo)å©šé…çš„è¦é ˜(lÇng)實(shÃ)ç¾(xià n)了å°(duì)法則的目標(biÄo)工件æ£åé¢è¾¨åˆ¥ï¼Œåˆ°é”(dá)é (yù)期檢驗(yà n)çµ(jié)æžœã€‚æœ¬æ–‡æ‰€ç ”è¨Žçš„æ©Ÿ(jÄ«)械人檢驗(yà n)é«”ç³»èƒ½å¤ æ‡‰(yÄ«ng)用在é (yù)期的出產(chÇŽn)ç’°(huán)境ä¸ï¼ŒæŒ‘é¸ç²¾ç¢ºçš„工件,進(jìn)æ¥åŠ 工產(chÇŽn)物的效力和質(zhì)é‡??åŸè†©ç¢šf,基于視覺的工æ¥(yè)æ©Ÿ(jÄ«)械人檢驗(yà n)體系是機(jÄ«)械視覺手è—和機(jÄ«)械人æ“縱手è—çš„èžåˆï¼Œæ˜¯å·¥æ¥(yè)è¡Œæ¥(yè)出產(chÇŽn)éŽç¨‹ç”±è‡ªå‹•(dòng)化å‘數(shù)å—化ã€æ™ºèƒ½åŒ–æˆé•·(zhÇŽng)的終å—æ·å¾‘。
å°åž‹å¿«éžåˆ†æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人多少錢一臺(tái)ä¸åœ‹åˆ†æ€æ©Ÿ(jÄ«)å™¨äººåˆ¶é€ å•†å€‰åº«è‡ªå‹•(dòng)分æ€æ©Ÿ(jÄ«)器人