KUKA机器人定位抓取视觉设置说明

机器人定位抓取
---视觉部分设置手册
机器人定位抓取视觉部分设置步骤如下：
一、调整相机到适当的位置
1、将相机连接到PC；
2、打开In-Sight软件；
3、将相机添加到In-Sight网络；
若相机与PC机本地连接在相同的网段（IP地址的前三段
相同、最后一段不同，例如：PC机IP为192.168.3.11，
相机IP为192.168.3.9），则在In-Sight网络里可直接找到
相机，如下图所示：
若在In-Sight网络里找不到相机，则需要通过修改相机IP
地址的方式将相机添加进来，方法如下：
1）在In-Sight网络里右键单击“In-Sight传感器”，选择
“添加传感器/设备”
2）在出现的界面中左键单击左侧区域出现的相机，在右侧区域选择“使用下列网络设置”，将相机IP地
址前三段及子网掩码修改为与PC机一致（当IP地
址前三段或子网掩码与PC机不一致时，右侧会出
现红色叹号），
3）相机IP地址及子网掩码修改好之后，点击“应用”，会出现如下对话框
点击“确定”，出现
同时，In-Sight网络里会出现相机。

点击“确定”，然后关闭设置页面。

4、连接相机
双击In-Sight网络里出现的相机。

5、查看右下角相机状态
若右下角显示，则单击上面工具栏中的“联
机/脱机”图标，使相机处于脱机状态
6、点击工具栏中的“实时”图标，使相机处于实时状态
7、调整相机高度，使相机的视野范围（图像可见范围）满足
检测需求（下图中的视野范围为18.5*13.875）
8、固定相机高度
二、调整图像
1、将检测物放置在相机视野范围内；
2、调节镜头上的“光圈”，使图像亮度适中（此操作说明中
没有使用光源，所以只需要调节光圈；若使用光源，应先
将光源打开，然后同时调整光源亮度及镜头光圈，使图像
亮度适中）；
3、调节镜头上的“焦距调节”，使需要检测的平面图像最清
晰，如下图
4、锁紧镜头上的螺丝，使“光圈”及“焦距调节”都不可变。

三、标定/校准
由于相机检测的结果均为像素值，而机器人需要的是实际数据（mm值），所以需要进行数据转换。

但是在转换之前需要提供转换标准，这就是需要做标定的原因。

标定步骤如下：
1、将标定板放置到与检测面相同的高度，如果有多种不同高
度的产品，需要进行多次标定。

2、将In-Sight软件切换到“电子表格”
3、在表格中添加标定工具，进行标定工作
在右侧“选择板”中选择“坐标变换”—“校准”—“ClibrateGrid（使用棋盘格校准）”
将工具拖到表格中某个空的单元格。

然后会出现以下界面
根据标定板及镜头的实际情况选择红色框内的设置。

此说明书中使用的是方格图案（带基准）、网格间距10mm的棋盘格标定板，平面检测（2D）姿势数选择1，镜头型号一般标准均为径向。

4、选择完成，点击左侧的“姿势”，
5、点击右侧的“实况视频”，根据机器人的原点及坐标轴方
向调整标定板的摆放位置及方向
6、在实时图像上单击，软件会自动查找特征点、进行标定。

如果右上角显示找到的特征点数大于30，点击下面的“校准”。

7、页面会自动切换到“结果”，
红色框内显示的是校准结果，如果结果为“优”或者“良
好”可直接点击“确定”，完成标定工作；如果结果为“合
格”，在检测精度要求不是很高的情况下，也可以点击“确
定”，完成标定工作；如果结果为“差”，则需要调整光源
镜头等，重新进行标定工作。

四、将校准结果与图像关联
在右侧“选择板”中选择“坐标变换”—“校准”—“ClibrateImage （将校准与图像关联）”
将工具拖到表格中某个空的单元格，会出现以下界面
双击“校准”，然后选择之前放置标定工具的单元格
，点击“确定”，即可将图像上所有的像素坐标转换为实际坐标（mm）。

五、模型设置
将标定板取走，相机设置为“实时”模式，将检测物放置到抓取标准位置（或将检测物放置到视野中心，机器人试教到这个位置进行抓取），在图像上单击，拍摄产品图片。

此位置作为抓取基准位置，之后相机发送给机器人的将是与此基准点的偏移量。

在“选择板”中选择“视觉工具”--“图案匹配”—“TrainPatmaxPattern（训练图案）”，将工具拖到电子表格中某个空的单元格
在出现的界面中进行图案训练
双击“图像”，选择之前转换后的图像（单元格E2），然后双击“图案区域”，根据产品形状设置图案区域，形状可调整。

形状设置完成，双击返回之前的页面；双击“图案原点”，将原
点拖动至机器人的抓取点（如果机器人有多个抓取点，则将原
点拖动至产品中心），双击返回；
点击“确定”，完成图案训练工作。

六、产品查找
七、在“选择板”中选择“视觉工具”--“图案匹配”—
“FindPatmaxPatterns（图案查找）”，将工具拖到电子表格中某个空的单元格
在弹出的页面中双击“图像”，选择之前转换后的图像（E2）；
双击“查找区域”，将查找区域调整到包含产品可能出现的所有位置；双击“图案”，选择之前训练的图案（C5）；根据每次可能出现的产品数量设置“查找数量”；根据不同产品的相似程度及检测要求设置“接受”阈值；将“显示”选择为“仅结果图形”。

点击“确定”，完成。

列、角度值）
然后，将检测得到的数据与手动记录的数据相减，即得到偏移
量（第一次设置时偏移量为0,0,0）。

八、将数据发送给PLC（PROFINET协议）
1、首先进行网络设置
点击工具栏中的“传感器”—“网络设置”，在“实时以
太网协议”中选择“PROFINET”，点击后面的“设置”，
修改相机的名称。

（由于此时没有连接其他外接网络设备，
所以以太网协议部分均为灰色的）
2、设置输出缓冲区
在“选择板”中选择“输入/输出”—“FormatOutputBuffer”，
将其拖至电子表格中某个空白的单元格。

在弹出的界面中点击“添加”，将3个偏移量加入输出缓冲区。

点击“确定”
3、设置输出
在“选择板”中，选择“输入/输出”—网络—
“WriteProfinetBuffer”，将其拖至电子表格中某个空白单
元格。

在弹出的页面中，双击“缓冲区”，选择设置好的输出缓冲区（D14），点击“确定”（由于没接PROFINET设备，所以在“确定”的旁边有红色叹号的报警，在电子表格中也会显示“ERR”）。

会显示输出缓冲区中的数据数量（输出缓冲区中添加了3
个数据，此处应该显示3）。

九、保存设置
将设置完成的检测程序保存到相机中。

步骤如下：
1、点击左上角工具栏中的“保存”
2、在弹出的页面中输入程序名
点击“保存”
十、相机运行
1、将相机触发模式设置为“网络”
双击A0单元格，在弹出的页面中将“触发器”选择为
点击“确定”
2、设置上电自动联机
点击工具栏中的“传感器”—“启动”，在弹出页面中勾选“联机”，将作业设置为之前保存的作业。

3、联机运行
点击工具栏中的“联机/脱机”图标，使相机处于联机状
态
此时，右下角应显示
，左边为程序运行时间
然后通过PROFINET提供触发信号，相机即可进行位置查找工作。

（由于没有连接PROFINET设备，验证时选择的是手动触发模式）
以下为几组测试结果图片及偏移量数据（X、Y、角度）。