机器视觉应用 ppt课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
通过单相机的视觉系统对目标 对象进行图像分析，给出位置 坐标。机器人通过位置坐标修 正当前动作姿态，调整抓取位 置。
ViTEX视觉控制器
相机
定位对象
通用机器人
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
ViTEX视觉控制器
双相机粗＋精定位
通过一个相机做大视野的粗定 位，让机器人能够正确的抓取 起物体。通过另一个相机对小 视野的局部特征进行精定位
• 精度与可靠性的矛盾
• 机器人装配的精度要求越高，需要的治具的精度也越高。治具的精度越高， 机器人本体的精度越难以可以每次都准确、可靠的装配。
• 接触式定位的弊端
• 某些产品因为表面细腻，不能够通过机械夹具来加持，以免破坏表面。有 些产品因为是柔性材质，也无法实现可靠的抓取。
机器人应用介绍
为什么机器人需要视觉系统
视野：相机拍摄的范围
举例： 视野：８０ｘ６０ｍｍ 分辨率：１２８０ｘ１０２４ 精度估算值：１／１０００ 精度估算：６０ｘ（１／１０００）＝０.０６ｍｍ／像素 精度精确计算： （８０／１２８０）ｘ（６０／１０２４）＝０.０６２５ｘ０.０５９ｍｍ／像素
长度
宽度
镜头视场角查询（度）
视觉系统选型
视觉系统镜头选型
粗定位相机
检测对象
检测对象 通用机器人
精定位相机
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
ViTEX视觉控制器
双相机对位贴合
通过两个相机，分别拍摄两个 需要对位的物体，获得两者的 相对坐标。通过标定，把两者 及机器人的坐标系统一到一个 坐标系。机器人修正贴合的位 置对准进行贴合
定位相机１ 贴合对象１
定位相机２ 贴合对象2 通用机器人
机器视觉应用介绍
机器人篇
目录
CATALOG
1
视觉应用介绍
2
机器人应用介 绍
3
视觉系统选型
4
视觉软件介绍
视觉应用介绍
视觉系统构成
典型视觉系统
相机
镜头
视觉控制器
光源
视觉软件
引导 定位
纠偏 实时反馈
视觉应用介绍
视觉系统应用类型
检测 防错
计数 分类 表面伤缺
测量 距离
角度 真圆度 直线度
ID 一维码
二维码 OCR
镜头焦距＼感光芯 片尺寸
９ｍｍ １２．５ｍｍ
１６ｍｍ ２５ｍｍ ３５ｍｍ ５０ｍｍ
１／４ “
１７.０５ １２.２５
９.５９ ６.１４ ４.５３ ３.２０
１／１.８“
３２.７８ ２３.７８ １８.６８ １２.０１ ８.８７ ６.２７
更高的经济性
采用视觉系统可以节省人工成本及工装夹 具的成本。在大量人工操作及多工装夹具 的应用场景有更高的经济性。
更复杂的检测
某些视觉检测的应用无法采用一个相机完 成检测，多个相机的成本和安装要求过高。 可以通过机器人带相机的方式实现单工位 多检测任务的应用。
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
单相机位置修正
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
多方位检测
把相机安装在机器人的关节上， 通过机器人带着相机运动，ｙ 用于检测复杂对象的各个部位。
ViTEX视觉控制器
检测对象
相机 通用机器人
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
随动检测
在运动中，对物体的位置加以 识别，引导机器人在运动的过 程中随动抓取物体。
相机
ViTEX视觉控制器
• 非接触式测量
• 视觉系统采用的是光学测量的方法，不会破坏物体的表面也不会因为物体 是柔性的而无法测量。
机器人应用介绍
为什么视觉系统需要机器人
单独视觉系统在生产中的局限性
• 无法全面的观测
• 从成像的原理来说，一台相机只能捕获一个平面的图像信息。对于复杂的 物体，需要检测多个面的情况下，往往需要很多相机协同工作。如果产品 的规格很多，不同的规格相机需要调整到不同的位置来检测。使得整个检 测系统异常的复杂。
• 精度与视野的矛盾
• 受制于相机感光芯片的分辨率的限制，越是大的视野，分辨的精度越低。 在这种情况下，对于大的物体，无法实现高精度的检测。
机器人应用介绍
为什么视觉系统需要机器人
机器人对视觉系统应用的帮助
• 多姿态的可能性
• 通过把视觉系统安装在机器人的关节上，可以使用机器人来调整相机或者 光源的位置，来实现各种不同姿态的检测需求，从而实现对多规格、复杂 产品的检测应用。
视觉应用介绍
视觉系统常见应用场景
离
高
离线检测机台
单工位的人工 上下料检测
静
高速分检
超高速的快速分类
扫
在线静态检测
在线停止的检测
动
视觉系统
线扫描检测
大幅面、高均匀的检测
机
在线动态检测
在线不停止的检测
机器人辅助定位
机器人引导
机器人应用介绍
视觉+机器人系统构成
位置信息
视觉系统
姿态调整
机器人
眼睛
手
机器人应用介绍
视觉系统对机器人应用的帮助
• 位置修调
• 使用视觉系统告知机器人产品的位置，提供抓取的定位信息，更换产品也 只需要更换产品的检测文件即可。节省大量的机械成本及更换治具需要的 时间。
• 多次定位保证精确性
• 可以用低精度的治具或者粗定位的视觉系统实现机器人完成抓取产品的工 作。抓取后再通过视觉系统精确的捕捉物体的特征，实现高精度的定位， 使机器人在抓取后能够进一步修正位置，实现精密装配。
通用机器人
输送线
视觉系统选型
视觉系统相机选型
相机像素大小
３０万
１３０万
２００万
５００万
相机分辨率（长ｘ宽） ６４０ｘ４８０
１２８０ｘ１０２４ １６００ｘ１２００ ２４８０ｘ２０４８
感光芯片尺寸（英寸）
１／４“
１／１.８“
１／１.８“
２／３“
精度估算值
１／５００
１／１０００
Hale Waihona Puke Baidu
１／１２００
１／２０００
精度估算：视野宽度ｘ精度估算值 精度精确计算：视野／分辨率
• 随动检测
• 可以通过使用机器人带着相机遍历大检测对象的各个检测部位或者跟随机 器人的运动轨迹实时的检测，从而实现对大物体进行小视野高精度的检测。
机器人应用介绍
视觉＋机器人应用的优点
更高精度
通过视觉的定位可以实现比传统的机械工 装更高的定位精度，使机器人能够实现更 高精度的装配。
更高灵活度
对不同的产品做抓取的时候，通过使用那 个视觉系统可以快速的切换产品的规格， 而无需更换复杂的工装夹具。
为什么机器人需要视觉系统
没有视觉的机器人应用有局限性
• 位置必须固定
• 机器人辅助生产的生产线上，机器人的运动位置是根据生产产品的特征预 先设定好的，即按照预先设定的运动轨迹来执行动作。因此，需要有一定 的治具保证产品的位置的固定。如果产品规格多样，则需要大量的专用治 具来实现产品位置的固定。其成本高昂、更换夹具的工作量巨大。
ViTEX视觉控制器
相机
定位对象
通用机器人
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
ViTEX视觉控制器
双相机粗＋精定位
通过一个相机做大视野的粗定 位，让机器人能够正确的抓取 起物体。通过另一个相机对小 视野的局部特征进行精定位
• 精度与可靠性的矛盾
• 机器人装配的精度要求越高，需要的治具的精度也越高。治具的精度越高， 机器人本体的精度越难以可以每次都准确、可靠的装配。
• 接触式定位的弊端
• 某些产品因为表面细腻，不能够通过机械夹具来加持，以免破坏表面。有 些产品因为是柔性材质，也无法实现可靠的抓取。
机器人应用介绍
为什么机器人需要视觉系统
视野：相机拍摄的范围
举例： 视野：８０ｘ６０ｍｍ 分辨率：１２８０ｘ１０２４ 精度估算值：１／１０００ 精度估算：６０ｘ（１／１０００）＝０.０６ｍｍ／像素 精度精确计算： （８０／１２８０）ｘ（６０／１０２４）＝０.０６２５ｘ０.０５９ｍｍ／像素
长度
宽度
镜头视场角查询（度）
视觉系统选型
视觉系统镜头选型
粗定位相机
检测对象
检测对象 通用机器人
精定位相机
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
ViTEX视觉控制器
双相机对位贴合
通过两个相机，分别拍摄两个 需要对位的物体，获得两者的 相对坐标。通过标定，把两者 及机器人的坐标系统一到一个 坐标系。机器人修正贴合的位 置对准进行贴合
定位相机１ 贴合对象１
定位相机２ 贴合对象2 通用机器人
机器视觉应用介绍
机器人篇
目录
CATALOG
1
视觉应用介绍
2
机器人应用介 绍
3
视觉系统选型
4
视觉软件介绍
视觉应用介绍
视觉系统构成
典型视觉系统
相机
镜头
视觉控制器
光源
视觉软件
引导 定位
纠偏 实时反馈
视觉应用介绍
视觉系统应用类型
检测 防错
计数 分类 表面伤缺
测量 距离
角度 真圆度 直线度
ID 一维码
二维码 OCR
镜头焦距＼感光芯 片尺寸
９ｍｍ １２．５ｍｍ
１６ｍｍ ２５ｍｍ ３５ｍｍ ５０ｍｍ
１／４ “
１７.０５ １２.２５
９.５９ ６.１４ ４.５３ ３.２０
１／１.８“
３２.７８ ２３.７８ １８.６８ １２.０１ ８.８７ ６.２７
更高的经济性
采用视觉系统可以节省人工成本及工装夹 具的成本。在大量人工操作及多工装夹具 的应用场景有更高的经济性。
更复杂的检测
某些视觉检测的应用无法采用一个相机完 成检测，多个相机的成本和安装要求过高。 可以通过机器人带相机的方式实现单工位 多检测任务的应用。
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
单相机位置修正
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
多方位检测
把相机安装在机器人的关节上， 通过机器人带着相机运动，ｙ 用于检测复杂对象的各个部位。
ViTEX视觉控制器
检测对象
相机 通用机器人
机器人应用介绍
视觉＋机器人常见应用
随动检测
在运动中，对物体的位置加以 识别，引导机器人在运动的过 程中随动抓取物体。
相机
ViTEX视觉控制器
• 非接触式测量
• 视觉系统采用的是光学测量的方法，不会破坏物体的表面也不会因为物体 是柔性的而无法测量。
机器人应用介绍
为什么视觉系统需要机器人
单独视觉系统在生产中的局限性
• 无法全面的观测
• 从成像的原理来说，一台相机只能捕获一个平面的图像信息。对于复杂的 物体，需要检测多个面的情况下，往往需要很多相机协同工作。如果产品 的规格很多，不同的规格相机需要调整到不同的位置来检测。使得整个检 测系统异常的复杂。
• 精度与视野的矛盾
• 受制于相机感光芯片的分辨率的限制，越是大的视野，分辨的精度越低。 在这种情况下，对于大的物体，无法实现高精度的检测。
机器人应用介绍
为什么视觉系统需要机器人
机器人对视觉系统应用的帮助
• 多姿态的可能性
• 通过把视觉系统安装在机器人的关节上，可以使用机器人来调整相机或者 光源的位置，来实现各种不同姿态的检测需求，从而实现对多规格、复杂 产品的检测应用。
视觉应用介绍
视觉系统常见应用场景
离
高
离线检测机台
单工位的人工 上下料检测
静
高速分检
超高速的快速分类
扫
在线静态检测
在线停止的检测
动
视觉系统
线扫描检测
大幅面、高均匀的检测
机
在线动态检测
在线不停止的检测
机器人辅助定位
机器人引导
机器人应用介绍
视觉+机器人系统构成
位置信息
视觉系统
姿态调整
机器人
眼睛
手
机器人应用介绍
视觉系统对机器人应用的帮助
• 位置修调
• 使用视觉系统告知机器人产品的位置，提供抓取的定位信息，更换产品也 只需要更换产品的检测文件即可。节省大量的机械成本及更换治具需要的 时间。
• 多次定位保证精确性
• 可以用低精度的治具或者粗定位的视觉系统实现机器人完成抓取产品的工 作。抓取后再通过视觉系统精确的捕捉物体的特征，实现高精度的定位， 使机器人在抓取后能够进一步修正位置，实现精密装配。
通用机器人
输送线
视觉系统选型
视觉系统相机选型
相机像素大小
３０万
１３０万
２００万
５００万
相机分辨率（长ｘ宽） ６４０ｘ４８０
１２８０ｘ１０２４ １６００ｘ１２００ ２４８０ｘ２０４８
感光芯片尺寸（英寸）
１／４“
１／１.８“
１／１.８“
２／３“
精度估算值
１／５００
１／１０００
Hale Waihona Puke Baidu
１／１２００
１／２０００
精度估算：视野宽度ｘ精度估算值 精度精确计算：视野／分辨率
• 随动检测
• 可以通过使用机器人带着相机遍历大检测对象的各个检测部位或者跟随机 器人的运动轨迹实时的检测，从而实现对大物体进行小视野高精度的检测。
机器人应用介绍
视觉＋机器人应用的优点
更高精度
通过视觉的定位可以实现比传统的机械工 装更高的定位精度，使机器人能够实现更 高精度的装配。
更高灵活度
对不同的产品做抓取的时候，通过使用那 个视觉系统可以快速的切换产品的规格， 而无需更换复杂的工装夹具。
为什么机器人需要视觉系统
没有视觉的机器人应用有局限性
• 位置必须固定
• 机器人辅助生产的生产线上，机器人的运动位置是根据生产产品的特征预 先设定好的，即按照预先设定的运动轨迹来执行动作。因此，需要有一定 的治具保证产品的位置的固定。如果产品规格多样，则需要大量的专用治 具来实现产品位置的固定。其成本高昂、更换夹具的工作量巨大。