工業機械臂（機器人）視覺定位引導系統

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 概括

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 手眼標定原理

原理：所謂手眼標定，即將手（機械手）和眼（攝像機）的坐標系統一起來，解決相機與機械手之間的坐標轉換關系，讓機械手能精確抓取到攝像機定位的目標。

從一個坐標系XOY到另一個坐標系X’O’Y’，可以看做是XOY經過平移、旋轉、縮放等效到另一個坐標系X’O’Y’。

手眼標定流程

求解標定的轉換公式只需要三組以上兩個坐標系的對應點，所以在視覺應用中一般采用N點標定算法來實現手眼標定。

VM算法平臺標定流程

VM算法平臺中具備豐富的定位工具和包含N點標定在內多種標定工具，可以便捷地實現手眼標定。

接收到(工業機械臂)機器人的定位觸發信號后

手眼標定流程圖

標定過程

VM算法平臺會將標定路徑以及標定精度顯示在界面端，便于用戶排查調試流程，實現標定過程可視化。

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 定位引導

在機器視覺與(工業機械臂)機器人相結合的應用中，(工業機械臂)機器人引導定位最為普遍。此類場景下，大致可分為單相機抓取定位引導、單相機糾偏引導、上下相機貼合定位引導。

單相機抓取定位引導

左：相機運動；右：相機靜止正裝

上圖即為單相機定位引導的場景，相機即可安裝于(工業機械臂)機器人上，也可固定于機臺上。通過相機拍攝傳送的來料，對其進行定位以便(工業機械臂)機器人根據定位信息抓取來料，如此可降低對工位間傳送機構的準確性要求，確保抓取位置的一致性。

基于VM算法平臺實現單相機抓取定位引導流程如下圖所示：

接收到(工業機械臂)機器人的定位觸發信號后，基于VM算法平臺實現單相機糾偏引導流程如下所示：

單相機糾偏定位引導

基于VM算法平臺實現單相機糾偏引導流程如下所示，

注：流程中各工具的使用介紹同上。

而此處用【單點對位】而非【變量計算】是因為該模塊考慮了(工業機械臂)機器人末端有延展軸，使得操縱點不是法蘭中心導致的不共軸。

上下相機對位引導

應用場景：該系統可廣泛應用于3C產品屏幕及電路板的生產組裝等相關場景，如將膜與玻璃對齊貼合或將玻璃和偏光片對齊貼合等。

基于VM算法平臺的上下相機對位引導方案如下所示：

全局流程

上相機流程

下相機流程

注：流程中各工具的使用介紹同上。

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