機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越普遍，發(fā)揮的作用也越來(lái)越重要。本文重點(diǎn)介紹了臺(tái)達(dá)在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)成果，以及臺(tái)達(dá)視覺(jué)定位和軌跡技術(shù)方案的功能特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

　　文/臺(tái)達(dá)集團(tuán)

　　精 · 智——視覺(jué)定位技術(shù)

　　1 何為視覺(jué)定位

　　視覺(jué)定位是指通過(guò)視覺(jué)在目標(biāo)區(qū)域中尋找一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)特征，計(jì)算其位置、角度等信息并反饋至控制器，由控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)位動(dòng)作，達(dá)到閉環(huán)、快速、高精度的定位。

　　面對(duì)多樣化的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，臺(tái)達(dá)視覺(jué)定位技術(shù)均能提供合適的解決方案，例如：裝配、插件、貼標(biāo)及柔性供料等典型應(yīng)用場(chǎng)景。

　　2 臺(tái)達(dá)視覺(jué)對(duì)位方案三大核心技術(shù)

　　l 自動(dòng)模板

　　傳統(tǒng)建模方式是通過(guò)框選特征區(qū)域?qū)崿F(xiàn)模板區(qū)域的選定。臺(tái)達(dá)自動(dòng)建模技術(shù)通過(guò)對(duì)目標(biāo)特征區(qū)域進(jìn)行圖像分析并自動(dòng)設(shè)定ROI，實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)建模。

　　l 特征描繪

　　面對(duì)工件高度差引起成像傾角誤差，無(wú)法提取理想輪廓難題，可通過(guò)產(chǎn)品形狀描繪特征，達(dá)到輪廓識(shí)別目的。

　　l 自動(dòng)濾重

　　針對(duì)產(chǎn)品疊料引起的誤識(shí)別問(wèn)題，引入自動(dòng)濾重技術(shù)，輕松去除疊料困擾。

　　3 臺(tái)達(dá)視覺(jué)對(duì)位方案四大特色優(yōu)勢(shì)

　　l 精度高

　　通過(guò)鏡頭校正功能，即使使用普通鏡頭，也可獲得無(wú)失真的圖像，保證識(shí)別精度。

　　l 操作便捷

　　內(nèi)置工藝流程模塊：根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇相應(yīng)模塊，即可自動(dòng)建立工藝流程，如選擇“雙相機(jī)單工件機(jī)器人定位”，即可自動(dòng)創(chuàng)建下圖所示工藝流程 。

　　引導(dǎo)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(shè)定。

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

　　l 適配度高

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

　　l 智慧化

　　支持定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，有效監(jiān)測(cè)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(guò)可視化圖表，快速定位異常產(chǎn)品。

　　多場(chǎng)景·多功能·多終端——軌跡技術(shù)

　　軌跡技術(shù)用于對(duì)復(fù)雜軌跡進(jìn)行路徑解析。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品作業(yè)路徑進(jìn)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(diǎn)位文檔，供控制器進(jìn)行讀取使用。軌跡技術(shù)被大量應(yīng)用于涂膠、縫紉、焊接和拋光打磨等應(yīng)用場(chǎng)景。

　　1　臺(tái)達(dá)軌跡方案多功能：五大特色技術(shù)

　　(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(dǎo)入，系統(tǒng)根據(jù)檔案格式解析數(shù)據(jù)文件，獲取目標(biāo)點(diǎn)位信息;

　　l 視覺(jué)自動(dòng)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(biāo)特征，搭配DMVLib機(jī)器視覺(jué)算法獲取目標(biāo)產(chǎn)品外輪廓(如紅線所示)，平滑參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整，獲取理想軌跡(如白線所示);

　　l 用戶自定義目標(biāo)點(diǎn)位

　　系統(tǒng)通過(guò)視覺(jué)獲得產(chǎn)品的圖像，用戶可輕松繪制點(diǎn)、線、圓等目標(biāo)線跡。

　　(2)軌跡平滑處理技術(shù)

　　采用平滑算法解決視覺(jué)提取軌跡不平順的問(wèn)題(如下圖所示)。

　　(3)軌跡縮放技術(shù)

　　采用縮放算法解決需要沿實(shí)際軌跡進(jìn)行內(nèi)縮或外擴(kuò)的應(yīng)用場(chǎng)合，并實(shí)現(xiàn)內(nèi)縮交叉時(shí)刪除點(diǎn)、外擴(kuò)時(shí)補(bǔ)償點(diǎn)功能(如下圖所示)。

　　(4)軌跡快速自動(dòng)分段技術(shù)

　　針對(duì)視覺(jué)提取的軌跡，運(yùn)用自動(dòng)分段技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)的路徑分段規(guī)劃，達(dá)到運(yùn)動(dòng)節(jié)奏的匹配，省時(shí)省力(如下圖所示)。

　　(5)軌跡拼接技術(shù)

　　軌跡拼接技術(shù)通過(guò)對(duì)產(chǎn)品不同區(qū)域進(jìn)行拍照，對(duì)軌跡進(jìn)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(tái)

　　臺(tái)達(dá)軌跡方案可以生成bin檔、nc檔點(diǎn)位及自定義格式文檔，支持臺(tái)達(dá)多種控制器。

　　3　臺(tái)達(dá)軌跡方案特色功能與優(yōu)勢(shì)

　　臺(tái)達(dá)軌跡技術(shù)解決方案具有如下兩項(xiàng)特色功能：

　　(1)模擬仿真功能

　　系統(tǒng)依據(jù)實(shí)際應(yīng)用情景仿真，離線模擬軌跡動(dòng)作，確認(rèn)軌跡是否與實(shí)際相符，并提前預(yù)知工作范圍避免碰撞等。

　　可涵蓋多種RTCP(外部TCP)復(fù)雜聯(lián)動(dòng)情景(包含外部工具固定及旋轉(zhuǎn)，工具形態(tài)為點(diǎn)、直線、圓形等)，能更直觀理解動(dòng)作過(guò)程。

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

　　(2)輔助調(diào)試功能

　　支持糾偏指導(dǎo)，設(shè)定誤操作及機(jī)構(gòu)誤差，模擬不同誤差下的動(dòng)作流程及結(jié)果，從數(shù)據(jù)層實(shí)現(xiàn)糾偏，精準(zhǔn)解決RTCP復(fù)雜聯(lián)動(dòng)情景調(diào)試?yán)щy等問(wèn)題。

　　采用臺(tái)達(dá)開(kāi)發(fā)的軌跡技術(shù)解決方案具有以下幾點(diǎn)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：

　　l 準(zhǔn)：完美契合目標(biāo)軌跡 ;

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

　　l 專：能直觀展示加工時(shí)的點(diǎn)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(shí)間，減少試錯(cuò)成本。