機器視覺技術在工業(yè)領域的應用越來越普遍，發(fā)揮的作用也越來越重要。本文重點介紹了臺達在機器視覺領域的開發(fā)成果，以及臺達視覺定位和軌跡技術方案的功能特點和應用優(yōu)勢。

　　文/臺達集團

　　精 · 智——視覺定位技術

　　1 何為視覺定位

　　視覺定位是指通過視覺在目標區(qū)域中尋找一個或多個目標特征，計算其位置、角度等信息并反饋至控制器，由控制器實現(xiàn)對位動作，達到閉環(huán)、快速、高精度的定位。

　　面對多樣化的行業(yè)應用場景，臺達視覺定位技術均能提供合適的解決方案，例如：裝配、插件、貼標及柔性供料等典型應用場景。

　　2 臺達視覺對位方案三大核心技術

　　l 自動模板

　　傳統(tǒng)建模方式是通過框選特征區(qū)域?qū)崿F(xiàn)模板區(qū)域的選定。臺達自動建模技術通過對目標特征區(qū)域進行圖像分析并自動設定ROI，實現(xiàn)高效自動建模。

　　l 特征描繪

　　面對工件高度差引起成像傾角誤差，無法提取理想輪廓難題，可通過產(chǎn)品形狀描繪特征，達到輪廓識別目的。

　　l 自動濾重

　　針對產(chǎn)品疊料引起的誤識別問題，引入自動濾重技術，輕松去除疊料困擾。

　　3 臺達視覺對位方案四大特色優(yōu)勢

　　l 精度高

　　通過鏡頭校正功能，即使使用普通鏡頭，也可獲得無失真的圖像，保證識別精度。

　　l 操作便捷

　　內(nèi)置工藝流程模塊：根據(jù)應用場景選擇相應模塊，即可自動建立工藝流程，如選擇“雙相機單工件機器人定位”，即可自動創(chuàng)建下圖所示工藝流程 。

　　引導式工藝流程：只需根據(jù)流程步驟順序執(zhí)行，即可完成流程設定。

　　支持一鍵標定功能：建立標定模板后，只需點擊一鍵標定按鈕即可自動完成標定工作，且內(nèi)置標定自檢功能，及時排查異常標定數(shù)據(jù)。

　　l 適配度高

　　可支持各類機器人、XYT平臺、XXY(UVW)平臺、XYY平臺等多種載物臺。

　　l 智慧化

　　支持定位數(shù)據(jù)實時分析，有效監(jiān)測異常定位情況，避免產(chǎn)生批量不良品。

　　支持歷史數(shù)據(jù)可追溯，通過可視化圖表，快速定位異常產(chǎn)品。

　　多場景·多功能·多終端——軌跡技術

　　軌跡技術用于對復雜軌跡進行路徑解析。通過對產(chǎn)品作業(yè)路徑進行解析、圖形顯示、軌跡處理，最終生成如bin、nc及自定義格式的點位文檔，供控制器進行讀取使用。軌跡技術被大量應用于涂膠、縫紉、焊接和拋光打磨等應用場景。

　　1　臺達軌跡方案多功能：五大特色技術

　　(1)獲取軌跡數(shù)據(jù)方式多樣化

　　l 可支持CAD、JSON、CSV、XML等多種數(shù)據(jù)文件導入，系統(tǒng)根據(jù)檔案格式解析數(shù)據(jù)文件，獲取目標點位信息;

　　l 視覺自動提取產(chǎn)品輪廓

　　系統(tǒng)采用靈活的打光方式，獲取差異化的目標特征，搭配DMVLib機器視覺算法獲取目標產(chǎn)品外輪廓(如紅線所示)，平滑參數(shù)動態(tài)調(diào)整，獲取理想軌跡(如白線所示);

　　l 用戶自定義目標點位

　　系統(tǒng)通過視覺獲得產(chǎn)品的圖像，用戶可輕松繪制點、線、圓等目標線跡。

　　(2)軌跡平滑處理技術

　　采用平滑算法解決視覺提取軌跡不平順的問題(如下圖所示)。

　　(3)軌跡縮放技術

　　采用縮放算法解決需要沿實際軌跡進行內(nèi)縮或外擴的應用場合，并實現(xiàn)內(nèi)縮交叉時刪除點、外擴時補償點功能(如下圖所示)。

　　(4)軌跡快速自動分段技術

　　針對視覺提取的軌跡，運用自動分段技術能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)的路徑分段規(guī)劃，達到運動節(jié)奏的匹配，省時省力(如下圖所示)。

　　(5)軌跡拼接技術

　　軌跡拼接技術通過對產(chǎn)品不同區(qū)域進行拍照，對軌跡進行解析、拼接，解決大尺寸產(chǎn)品軌跡提取難題。

　　2　多終端：支持多平臺

　　臺達軌跡方案可以生成bin檔、nc檔點位及自定義格式文檔，支持臺達多種控制器。

　　3　臺達軌跡方案特色功能與優(yōu)勢

　　臺達軌跡技術解決方案具有如下兩項特色功能：

　　(1)模擬仿真功能

　　系統(tǒng)依據(jù)實際應用情景仿真，離線模擬軌跡動作，確認軌跡是否與實際相符，并提前預知工作范圍避免碰撞等。

　　可涵蓋多種RTCP(外部TCP)復雜聯(lián)動情景(包含外部工具固定及旋轉(zhuǎn)，工具形態(tài)為點、直線、圓形等)，能更直觀理解動作過程。

　　系統(tǒng)支持模擬判斷軌跡與實際需求是否匹配，提升效率，并減少資源浪費。

　　(2)輔助調(diào)試功能

　　支持糾偏指導，設定誤操作及機構(gòu)誤差，模擬不同誤差下的動作流程及結(jié)果，從數(shù)據(jù)層實現(xiàn)糾偏，精準解決RTCP復雜聯(lián)動情景調(diào)試困難等問題。

　　采用臺達開發(fā)的軌跡技術解決方案具有以下幾點應用優(yōu)勢：

　　l 準：完美契合目標軌跡 ;

　　l 快：代替?zhèn)鹘y(tǒng)示教點位方式，圖檔導入點位更迅速，更好適應產(chǎn)品多樣性，換線生產(chǎn)更靈活;

　　l 專：能直觀展示加工時的點位順序，模擬不同誤差下的加工效果，大幅度節(jié)省調(diào)試時間，減少試錯成本。