如何設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)？看這篇文章！

發(fā)布時(shí)間:

2023-06-19

在我們的生活中中，眼睛起著至關(guān)重要的作用。工業(yè)機(jī)器人也不例外，要完成正常生產(chǎn)任務(wù)，沒(méi)有一套完善的視覺(jué)系統(tǒng)是做不到的。

在我們的生活中中，眼睛起著至關(guān)重要的作用。工業(yè)機(jī)器人也不例外，要完成正常生產(chǎn)任務(wù)，沒(méi)有一套完善的視覺(jué)系統(tǒng)是做不到的。那么如何設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng)呢？

機(jī)器人“眼睛”的構(gòu)成

攝像頭和光學(xué)部件：選擇合適的攝像頭類型，如黑白、彩色或線掃描，配備適當(dāng)?shù)溺R頭，用于拍攝被檢測(cè)的物體。

燈光：使用適當(dāng)?shù)臒艄庀到y(tǒng)照亮被檢測(cè)物體，以獲得更好的圖像質(zhì)量。常見(jiàn)的燈光形式包括熒光燈、LED、白熾燈和石英鹵光纖。

部件傳感器：采用光柵或傳感器，當(dāng)部件靠近時(shí)觸發(fā)信號(hào)，通知機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行圖像采集。

圖像采集卡：安裝在計(jì)算機(jī)上的視頻抓取卡，將攝像頭與計(jì)算機(jī)連接，并將模擬或數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可處理的數(shù)據(jù)。它還提供控制攝像頭參數(shù)的功能。

計(jì)算機(jī)平臺(tái)：計(jì)算機(jī)是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的核心組成部分。通常使用高性能的CPU，工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)可適應(yīng)制造現(xiàn)場(chǎng)的振動(dòng)、灰塵和熱輻射等環(huán)境。

檢測(cè)軟件：機(jī)器視覺(jué)軟件用于創(chuàng)建和執(zhí)行程序、處理采集的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則作出通過(guò)或失敗的決策。它可以是單一功能的庫(kù)或控件，也可以是多功能的套件。

數(shù)字I/O和網(wǎng)絡(luò)連接：與外部系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行通信的接口。通常使用數(shù)字I/O板卡和/或網(wǎng)絡(luò)接口卡實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。

在配置基于PC的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)，以下是需要認(rèn)真考慮和注意的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

確定目標(biāo)：明確你的檢測(cè)任務(wù)目標(biāo)，決定需要實(shí)現(xiàn)的功能。檢測(cè)任務(wù)可以包括測(cè)量或計(jì)量、字符或編碼信息讀取、物體狀態(tài)檢測(cè)、模式識(shí)別、模板匹配、機(jī)器或機(jī)器人導(dǎo)航等。明確任務(wù)目標(biāo)有助于確定系統(tǒng)所需的功能和算法。

確認(rèn)測(cè)試需求：為了確保最大程度地檢測(cè)部件缺陷，明確需要進(jìn)行哪些測(cè)試是關(guān)鍵。可以制作評(píng)估表，列出必須進(jìn)行的測(cè)試和可選的測(cè)試項(xiàng)，以改善檢測(cè)過(guò)程。添加測(cè)試項(xiàng)時(shí)需要注意，增加測(cè)試會(huì)增加檢測(cè)時(shí)間。

確定速度要求：確定系統(tǒng)每個(gè)部件的檢測(cè)時(shí)間。這不僅取決于計(jì)算機(jī)的速度，還受生產(chǎn)流水線的速度影響。通過(guò)使用時(shí)鐘或計(jì)時(shí)器來(lái)測(cè)量每個(gè)檢測(cè)步驟所需的時(shí)間，可以修改程序以滿足時(shí)間要求。一般基于PC的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)每秒可檢測(cè)20-25個(gè)部件，具體取決于檢測(cè)部件的數(shù)量、處理程序和計(jì)算機(jī)的速度。

如何正確選擇硬件

在選擇機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的部件時(shí)，以下是幾個(gè)需要謹(jǐn)記的基本原則：

1.攝像頭：

根據(jù)應(yīng)用需求選擇攝像頭類型，通常在檢測(cè)應(yīng)用中使用黑白攝像頭，因?yàn)樗鼈兲峁┝?0%的可視數(shù)據(jù)且價(jià)格較低。彩色攝像頭適用于需要分析彩色圖像的場(chǎng)景。
根據(jù)部件的運(yùn)動(dòng)選擇隔行掃描或逐行掃描攝像頭。
確保攝像頭具有足夠高的圖像分辨率，以提供檢測(cè)任務(wù)所需的數(shù)據(jù)。
選擇質(zhì)量好的攝像頭，能夠抵御振動(dòng)、灰塵和熱等工業(yè)環(huán)境的影響。

2.光學(xué)部件和照明：

光學(xué)部件和照明對(duì)系統(tǒng)性能至關(guān)重要。
選擇優(yōu)質(zhì)的光學(xué)部件，以產(chǎn)生最佳和最大可用面積的圖像，并提供最高的圖像分辨率。
照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮部件的顏色、紋理、尺寸、外形和反射率等因素。

3.圖像采集卡：

圖像采集卡是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，直接決定了與攝像頭的接口。
根據(jù)需要選擇黑白、彩色、模擬或數(shù)字輸入的圖像采集卡。
確保選擇合適的圖像采集卡，以確保正確的數(shù)據(jù)采集和傳輸。

在設(shè)計(jì)視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)還需要考慮以下幾點(diǎn)：

1.考慮各種變化：

了解系統(tǒng)的可視能力和局限性，避免檢測(cè)錯(cuò)誤。
考慮部件顏色、周?chē)饩€、焦點(diǎn)、位置和方向等因素，以及背景顏色的變化。

2.正確選擇軟件：

機(jī)器視覺(jué)軟件是系統(tǒng)的智能部分，選擇適合的軟件決定了開(kāi)發(fā)和調(diào)試檢測(cè)程序的效率和性能。
根據(jù)需求選擇圖形化編程界面或基于代碼的軟件包，以滿足不同應(yīng)用需求。

3.通信和記錄數(shù)據(jù)：

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)需要與生產(chǎn)流水線通信，以實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制和記錄數(shù)據(jù)。
考慮與PLC（可編程邏輯控制器）的連接和數(shù)字I/O板的使用，以實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)線的集成。
考慮與網(wǎng)絡(luò)的連接，將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行記錄和分析。

4.為未來(lái)做準(zhǔn)備：

考慮未來(lái)生產(chǎn)需求和可能的變化，選擇可靈活更改的軟硬件部件。
提前準(zhǔn)備可以節(jié)約時(shí)間和降低系統(tǒng)成本。
合理選擇和配置機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的部件可以建立一個(gè)高性

如果你希望快速掌握機(jī)器人中高端技術(shù)，成為智能制造領(lǐng)域的技術(shù)大咖，不管你是初學(xué)者，還是已經(jīng)有多年經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)內(nèi)從業(yè)人員，金石興機(jī)器人集成班都是你的不二選擇！

金石興機(jī)器人集成班包括機(jī)電技術(shù)基礎(chǔ)、在線編程與調(diào)試、離線編程與仿真、多品牌機(jī)器人應(yīng)用、工藝指令、工業(yè)機(jī)器人維護(hù)、機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用、典型工藝場(chǎng)景應(yīng)用、項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)與項(xiàng)目管理等十余項(xiàng)課程。

金石興機(jī)器人集成班采用：

小班教學(xué)：讓你的學(xué)習(xí)效率翻倍提升；

任務(wù)教學(xué)：以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，從0到1搞定機(jī)器人調(diào)試；

趣味教學(xué)：場(chǎng)景化教學(xué)模式，延伸多種典型工藝應(yīng)用；

普適教學(xué)：方法論教學(xué)思路，適應(yīng)多品牌工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用；

就業(yè)指導(dǎo)：通過(guò)就業(yè)指導(dǎo)“1對(duì)1”，為你提供個(gè)性化就業(yè)幫助。

歡迎各位機(jī)友們預(yù)約咨詢。

關(guān)鍵詞：

工業(yè)機(jī)器人,機(jī)器視覺(jué),金石興,機(jī)器人集成

相關(guān)新聞

什么是工業(yè)機(jī)器人離線編程？

2023-08-25