通过添加视觉系统,机器人可以实现更全面的自主权,以更高的速度和准确度执行任务。机器人/视觉系统 起工作可以执行比任何 个都能够完成的更高价值的操作。机器人与视觉系统结合使用,而不是仅仅操纵 个物体,而是能够验证它是否正确地使用了正确的部件,然后可以通过检查后验证操作是否完全正确。
当希望将机器人和视觉系统集成在 起时,需要解决 些挑战以确保成功。诸如相机尺寸,重量,放置和安装等物理挑战对于注意特别重要,因为相机通常安装在机器人手臂的末端。布线是另 个值得关注的领域。确保您拥有数百万运动周期的高柔性电缆是必须的。你也想确保你的相机功能。摄像机必须具备所需的马力和算法设置,以及灵活的光学和照明,所有这些都能够执行所需的任务。在开始任何工作之前,确保你从 开始就处理了这些集成领域。
除上述挑战外,还有其他用户界面和集成挑战需要注意。 ,集成需要 个理想的编程环境来实现您想要的结果。理想的编程环境允许在 个集成环境中对机器人和视觉系统进行编程和控制。其次,视觉系统对机器人坐标的校准,无论是2D还是3D空间,都必须完成。 后,机器人和视觉系统必须共享通用的标准通信协议,以便它们可以相互通信,以及在工厂车间的其他系统发送和接收数据,这是机器对机器通信的关键组件,物联网(IoT)。
微型高性能智能相机非常适合需要将机器人或运动系统与机器视觉系统相结合的许多应用。 个例子是Microscan Systems的智能相机系列,称为MicroHawk MV。这些相机非常小巧轻便,只需要 根电缆即可用于电源和I / O。他们配备了内置照明,以及具有快速可编程焦点的内置光学元件。通信范围从USB到串口到以太网,支持主要标准,如??TCP / IP套接字,EtherNet / IP和Profinet。
典型的机器人视觉示例应用是安装在机器人手臂末端的智能相机,其任务是验证组件上的所有组件(如汽车发动机)是否存在并正确安装。机器人用于将照相机飞向发动机周围的不同点,将照相机指向每个感兴趣的区域。每个检查点都分配有 个唯 的触发器。在收到该触发信号后,相机会拍摄具有 佳传感器增益和曝光的照片,以及该检查的焦距。然后,相机将执行 次或多次测试,范围从读取标签上的 维或二维码到有/无,质量检查,计数和测量。通过每个独特的触发器, 个唯 的结果被传回到数据库并存储在该引擎的序列号上。
另 个例子是微型智能相机与多轴运动系统协同工作,协同工作以组装多个部件。手机是装配应用的好例子,其中多个小部件需要以非常高的精度组装。机器人将照相机下方的部件放在 边,呈现该部件上多个关键特征的视图。在每个位置,相机都会以微米分辨率找到该部件上特定特征的确切位置。然后,机器人在摄像机下方对组件的 二部分进行步进,该部分再次在 二部分中找到并记录伴侣功能的位置。由于摄像机是根据机器人坐标进行校准的,因此现在可以在机器人坐标空间中了解所有点的位置。然后使用刚体拟合算法进行计算,该点设置为确定 个零件相对于另 个零件的准确x,y和角偏移。该偏移量被传回给机器人,然后机器人使用这些数据将这些部件精确地组装在 起。
还有许多其他例子,其中微型智能相机是基于形式,配合和功能的理想选择 - 从表面贴装技术(SMT)组装取放机到台式临床分析仪,或者需要多台相机时安装得非常紧密,以覆盖零件的整个观察区域。此外,由于摄像机的低成本和高性能,它可以安装在工作区上以定位机器人需要找到和拾取的物体。这种类型的应用场景是定位在需要拾取和打包的皮带上移动的面包,或者在垃圾箱中找到零件。
机器人与视觉系统结合后,能够同时执行感应和操作任务。通过合作,该系统可以执行比单独使用机器人更高价值的操作。由于体积小,重量轻,可变传感和可编程焦点,微型集成智能相机与较大的基于PC或传统智能相机相比具有明显的优势。它们可以安装在机器人手臂上或放置在非常狭小的空间中。Microscan的MicroHawk专门设计用于应对与不同机器人应用集成的挑战。