工业机器人iRvision视觉系统全面介绍――发那科机器人新闻中心发那科

3 iRvision新程序的建立

3.1 车身的初始化测量

在对新车型进行iRvision示教之前，需要对车身底部进行选孔并标注三个孔彼此的相对位置。在选取定位孔时应尽量选择易识别的孔位较正的圆孔，所选的孔周围不能有干扰项，否则拍照时会因识别不了是哪个孔而报错。选孔只需选择三个即可，三个孔分布在车底板的三个角落，方便相机识别。在选择好定位孔后利用CAD等绘图软件对三维建模进行测距，得出三个定位孔德相对坐标。如图3所示。此坐标值用于后面程序的示教。

3.2 视觉系统模型的示教

我们将iRvision的示教数据叫做视觉数据，对iRvision进行示教就是创建视觉数据后进行示教。视觉数据与机器人的程序以及I/O的设定一样，被存储在机器人控制装置内的FROM中。因此能够存储视觉数据的容量，随用户使用的控制装置的FROM的可用容量而不同。制定的选项软件越多，FROM的可用容量就越小。用户使用的控制装置的FROM的可用容量可通过示教器的[STATUS]状态你的[记忆体]进行确认。

模型示教时首先将示教样车停在底涂机器人自动段，手动打开相机盖板，打开补光灯，在上位机上进行拍照，观察所选取的三个孔是否在相机观察范围中心。在确定三个孔位置合格后接下来进行孔的示教，分别选择每个孔，并用卷尺测量出孔与相机的直线位置（不需要非常精准），并输入在视觉程序里的基准位置上，然后将建模时测出的孔的相对位置输入在孔德图形位置里。然后拍照检出并放大孔的形状，对孔进行模型示教，设置孔的检索范围以及中心原点，并对孔周围的干扰项进行遮蔽。然后设置孔的角度、大小和扁平率。以上工作结束后对此孔进行对此拍照检出，观察检出得分情况，并此前修改的参数以及对曝光时间进行修改直至检出合格。在所有工作结束后将此模型保存在iRvision程序里。

4 iRvision视觉系统的安装与标定

4.1 iRvision视觉系统的安装

将四台CCD相机固定设置在架座上，架座分布在底涂机器人段室体的四个角落，四台补光灯分别安装在四台相机旁边，相机三用一备，根据车体情况选择其中三个相机进行拍照测量。当车身到达机器人工位时，相机外壳通过汽缸收缩打开，补光灯打开，相机开始捕捉拍照，相机始终从相同距离观察相同部位，可以与机器人进行其他作业期间并行地进行视觉的测量，因而具有缩短总体周期时间的优点。相机通过网线连接到底涂机器人控制系统里。当然还有一种固定相机的方式即将其固定于机器人上的手腕部，通过移动机器人利用一台相机对不同场所进行测量。此方法因未在涂装生产线上运用就不做过多阐述。

4.2 相机的标定

iRvision利用相机从所拍摄的图像检测出对象物进行机器人的补正，需要将iRvision检测出的图像上的位置数据变换为符合机器人动作基准的坐标系（用户坐标系或者工具坐标系）上的位置数据。要进行如此的数据变换，需要有相机观察哪个机器人的坐标系，如何进行观察的信息，设定该信息的作业叫做相机的标定。要进行机器人的补正需要先标定相机。

相机采用点阵板标定，首先设定要使用的点阵板夹具的格子间距，选择1个标定面进行标定。投影方法选择透视投影，焦点距离设为自动计算，进行点阵板的检测时自动计算焦点距离。将点阵板固定好后，按下设定按钮。根据所指定的用户坐标系的数据，iRvision计算将点阵板夹具放置在用户坐标系的何处，如何放置，并将结果记录下来。此时按下F3拍照，摄入点阵板夹具的图像。按下标定面1的检测按钮，用所显示的紫红色的长方形窗口指定点的范围。按下F4确定，当检测成功时，各个格子的中央会显示+，如图2所示，此时4个大格子中显示有淡蓝色的+，小格子中显示有绿色的+，小格子即使有1~2个无法检测出也不碍事。至此标定结束。

5  iRvision视觉系统的其他应用

发那科机器人的iRvision视觉系统除了上述论文讲述的用于补偿机器人喷涂的偏差之外还有一个重要的功能即车型识别。每当一个车型通过底涂室体机器人喷涂段时，可通过视觉拍照识别车型，从而避免了机器人因喷涂车型错误而发生碰撞的风险，此功能多应用于车型众多且复杂的商用车企业。

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