機(jī)器人視覺零點(diǎn)標(biāo)定操作的具體操作流程

機(jī)器人的零點(diǎn)標(biāo)定是需要將機(jī)器人的機(jī)械信息和位置信息同步，來定義機(jī)器人的物理位置，從而使機(jī)器人能夠準(zhǔn)確地按照原定位置移動(dòng)。通常在機(jī)器人出廠前已經(jīng)進(jìn)行了零點(diǎn)標(biāo)定。但是，機(jī)器人還是很有可能丟失零點(diǎn)數(shù)據(jù)，需要重新經(jīng)行零點(diǎn)標(biāo)定。

在如下情況，機(jī)器人必須進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定：
1：機(jī)器人執(zhí)行一個(gè)初始化啟動(dòng)；
2：SRAM的備份電池的電壓下降導(dǎo)致mastering數(shù)據(jù)丟失；
3：SPC（軸編碼器）備份電池電壓下降導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)丟失；
4：在關(guān)機(jī)的情況下卸下電池盒子；
5：編碼器電源線斷開；
6：更換編碼器。

在零點(diǎn)丟失的情況下，如果對(duì)機(jī)器人軌跡精度要求不高的應(yīng)用前提下，可以以點(diǎn)動(dòng)的方式，示教機(jī)器人各軸到0度位置（每一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸的連接處有兩個(gè)標(biāo)簽，只要刻線重合就是此軸的0度）如下圖示1。

圖1 機(jī)器人機(jī)械零點(diǎn)刻度

但是對(duì)于激光切割，弧焊等對(duì)機(jī)器人軌跡要求非常高的應(yīng)用時(shí)，當(dāng)機(jī)器人零點(diǎn)丟失后，就必須對(duì)機(jī)器人進(jìn)行高精度零點(diǎn)標(biāo)定功能。首先點(diǎn)動(dòng)示教機(jī)器人至各軸0度位置，然后在通過視覺的零點(diǎn)標(biāo)定功能來進(jìn)一步提供機(jī)器人零點(diǎn)精度。

視覺零點(diǎn)標(biāo)定（Vision Mastering）功能，將相機(jī)安裝在機(jī)器人的工具尖端（無需精度），在多個(gè)機(jī)器人姿勢(shì)下，自動(dòng)測(cè)量已被固定的同一測(cè)量目標(biāo)，調(diào)整J2~J5軸的零點(diǎn)標(biāo)定參數(shù)和J2~J6軸的彈性系數(shù)。

要執(zhí)行視覺零點(diǎn)標(biāo)定功能，需要有以下硬件：支持視覺用的機(jī)器人控制柜，附帶鏡頭的相機(jī)（可參考如下圖示2），連接到控制柜的相機(jī)電纜，測(cè)量目標(biāo)（可參考如下圖示3）（視覺用點(diǎn)陣板），同樣需要有以下軟件：iRVision 2D Pkg（R685），iRCalibration VMaster（J992）。

圖2相機(jī)和鏡頭

圖3視覺用點(diǎn)陣板

本文介紹的不考慮重力補(bǔ)償有效時(shí)的視覺零點(diǎn)標(biāo)定的步驟。Vision Mastering的方框流程圖如下：

詳細(xì)具體的安裝要求如下：
相機(jī)安裝位置和點(diǎn)陣板之間的位置要求如圖4所示，相機(jī)的光軸盡量保持與點(diǎn)陣板平面垂直，相機(jī)的位置和目標(biāo)（點(diǎn)陣板）的位置要在400mm以上，相機(jī)與J6軸法蘭的中心距離在100mm以上，為了確保在做Vision Mastering的過程中機(jī)器人的手腕和相機(jī)之間不產(chǎn)生干涉，盡量使得機(jī)器人處在如圖示的參考位置，如圖5所示。相機(jī)視野如該圖所示，十字的中心與標(biāo)定板的中心重合。

圖4 機(jī)器人測(cè)量姿勢(shì)
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圖5 相機(jī)和機(jī)器人是否易干涉姿勢(shì)

具體的操作流程如下：
1）MENU ? 實(shí)用工具 ?? iRCalibration ? 1 視覺零點(diǎn)標(biāo)定 ? 詳細(xì)出現(xiàn)如下界面。

2）設(shè)定機(jī)器人需要的零點(diǎn)標(biāo)定組；輸入在視覺測(cè)量中要使用的工具坐標(biāo)系編號(hào)。
3）在視覺零點(diǎn)標(biāo)定畫面上將光標(biāo)指向“創(chuàng)建程序”，按下執(zhí)行，顯示如下畫面：

選擇相機(jī)的類型，輸入焦距，點(diǎn)陣板間距，調(diào)節(jié)曝光時(shí)間，然后按LIVE出現(xiàn)如下界面。相機(jī)鏡頭所在的位置使得視野中的圖片下圖所示，記錄參考位置。

然后讓光標(biāo)停在第6項(xiàng)，按住SHIFT+執(zhí)行，然后SHIFT不要釋放，等待機(jī)器人測(cè)量相機(jī)的位置完成，會(huì)出現(xiàn)如下圖所示界面。

設(shè)置7-9項(xiàng)的相機(jī)搖動(dòng)角度范圍，W、P的范圍是20-45度，R的角度范圍是30-45度，角度不超過45度。光標(biāo)停留在第10項(xiàng)點(diǎn)擊執(zhí)行，就會(huì)生成程序，如下圖所示。

如果生成的測(cè)量程序的評(píng)估指標(biāo)大于4.2，加大7-9對(duì)應(yīng)的角度，如果還是不行，則可以將相機(jī)距離標(biāo)定板的距離增加，再測(cè)量相機(jī)的位置，然后再次生成測(cè)量程序。

4）測(cè)量程序執(zhí)行

按下Prev，回到如下界面。

將光標(biāo)停在第四項(xiàng)，按下ENTER，進(jìn)入顯示測(cè)量程序的編輯畫面。運(yùn)行程序，運(yùn)行過程中倍率要低于30%，初次運(yùn)行該程序的時(shí)候必須要將倍率設(shè)置較低，以防止機(jī)器人上安裝的工具或者相機(jī)和機(jī)器人本體相撞，若在程序運(yùn)行中途停止，可以繼續(xù)執(zhí)行；若是中途出現(xiàn)了機(jī)器人在某個(gè)點(diǎn)位無法運(yùn)動(dòng)到，在保證點(diǎn)陣板在機(jī)器人的視野中，重新示教機(jī)器人程序中該點(diǎn)的點(diǎn)位，然后繼續(xù)執(zhí)行。

5）零點(diǎn)數(shù)據(jù)更新
將光標(biāo)停在第五項(xiàng)更新零點(diǎn)標(biāo)定數(shù)據(jù)，按下ENTER進(jìn)入如下界面，執(zhí)行更新后機(jī)器人的零點(diǎn)數(shù)據(jù)就更新。

補(bǔ)償角度一般情況下應(yīng)該小于1度，若是補(bǔ)償角度大于1度,則要將測(cè)量程序再次執(zhí)行?在沒有重力補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，程序的評(píng)估指標(biāo)應(yīng)該要小于4.2?？梢灾貜?fù)多次執(zhí)行視覺零點(diǎn)標(biāo)定，提高零點(diǎn)數(shù)據(jù)的精度。

執(zhí)行零點(diǎn)標(biāo)定會(huì)自動(dòng)生成零點(diǎn)標(biāo)定結(jié)果的日志文件，在機(jī)器人目錄Robot_1MC下，VCMT_LOG.TXT，該文件可用記事本打開，打開后內(nèi)容如下截圖。
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編輯：黃飛

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