FANUC机器人机器人视觉成像应用(2D)
发那科机器人视觉成像应用(2D)
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第一部分：视觉设定..................................................... 2..
第二部分：视觉偏差角度的读取与应用..................................... 8.应用范围：摄像头不安装在机器人上。
第一部分：视觉设定
发那科机器人视觉成像（2D-单点成像），为简化操作流程，方便调试，请遵循以下步骤：
1、建立一个新程序，假设程序名为A1。程序第一行和第二行内容为：
UFRAME_NUM=2
UT00L_NUM=2
不应被用作视觉示教时的坐标系。
2、网线连接电脑和机器人控制柜，打开视频设定网页（图一）。
3、放置工件到抓取工位上，通过电脑看，工件尽量在摄像头成像区域中心，且工件应该全部落在成像区域
内。
4、调整机器人位置，使其能准确的抓取到工件。在程序A1中记录此位置，假设此位置的代号为
P1。抬高机械手位置，当其抓取工件运行到此位置时自由运动不能和其他工件干
涉，假设此点为P2。得到的P1和P2点，就是以后视觉程序中要用到的抓件的趋近点和抓取点。
5、安装定位针，示教坐标TOOL坐标系（不要使用在程序A1中使用的坐标系号，假设实际使用的是
TOOL3坐标系）；T OOL坐标系做完之后一定不要拆掉手抓上的定位针，■把示教视觉用的点阵板放到工件上，通过电脑观察，示教板应该尽量在摄像头成像区域中心。
示教USER坐标系（不要使用在程序A1中使用的坐标系号，假设实际使用的是USER3
阵板。
6、按照如下图片内容依次设定视觉。
图一：设定照相机（只需要更改昭皿如匚竺1严），也就是曝光
时间，保证：当光标划过工件特征区域的最亮点时, g=200左右。其他不要更改。
图二：标定示教点阵板。此时，只需要更改如下内容:
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图三:标定示教点阵板需要做的设定Itu*
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图四：标定示教点阵板时，观察数据误差范围
设定完以上内容后，方可以移走示教用的点阵板。之前任何时候移动此示教板，都会造 成错误！|!
图五（与图六为同一个页面，一个图上截屏不完整。此页只需要更改曝光时间。 ）
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图六（与图5是同一个页面）除了设定曝光时间外，什么都不要动。
图七：此图元成后，才可以做图 6的set .ref.pos
在完成以上操作后，按照如下步骤示教机器人
7、 建立一个新程序，假设程序名为
A2。程序第一行和第二行内容为：
UFRAME_NUM=3 UTOOL_NUM=3
以上两行程序，是为了指定该程序使用的 USER 坐标系和TOOL 坐标系。此坐标系的序号 是前面刚做完的坐标系。
8、 通过运行程序 A1 （前两行必须运行，以指定坐标系），使机器人到达工件上方位置，进 入程序A2,
运行前两行，之后记录该点；之后再运行程序
A1,使机器人到达抓件位置
（前两行必须运行，以指定坐标系，否则机器人报故障）
，之后进入程序 A2,运行前两
行（指定坐标系），再记录该点。在程序第二行后面，插入几行，按下图八插入语句： 以上记录的两个点，在每行后面增加如下语句（光标移到每行最后面，点 CHOIC 可以
选择增加语句），见图八。
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动态范围最早是信号系统的概念，一个信号系统的动态范围被定义成最大不失真电平和噪声电平的差。而在实际用途中，多用对数和比值来表示一个信号系统的动态范围，比如在音频工程中，一个放大器的动态范围可以表示为： D = lg（Power_max / Power_min）×20； 对于一个底片扫描仪，动态范围是扫描仪能记录原稿的灰度调范围。即原稿最暗点的密度（Dmax）和最亮处密度值(Dmin)的差值。 我们已经知道对于一个胶片的密度公式为D = lg（Io/I）。那么假设有一张胶片，扫描仪向其投射了1000单位的光，最后在共有96%的光通过胶片的明亮（银盐较薄）部分，而在胶片的较厚的部分只通过了大约4%的光。那么前者的密度为： Dmin=lg（1000/960）= 0.02； 后者的密度为： Dmax=lg（1000/40）= 1.40 那么我们说动态范围为：D=Dmax-Dmin=1.40-0.02=1.38。 机器人视觉传感技术及应用 摘要：机器人视觉技术是指机器人工作时通过视觉传感器对环境物体获取视觉信息，让机器人识别物体来进行各种工作。本文介绍了机器人技术中所常用的视觉传感器的种类、结构。原理和功能。介绍了弧焊机器人视觉传感技术较为前沿的一些应用和研究，包括焊缝跟踪和获取熔池信息。简要说明了视觉技术在农业采摘机器人方面的应用。 关键词：机器人、视觉、弧焊、采摘机器人 1．绪论 机器人视觉是使机器人具有视觉感知功能的系统。机器人视觉可以通过视觉传感器获取环境的一维、二维和三维图像，并通过视觉处理器进行分析和解释，进而转换为符号，让机器人能够辨识物体，并确定其位置及各种状态。机器人视觉视觉侧重于研究以应用为背景的专用视觉系统，只提供对执行某一特定任务相关的景物描述。机器人视觉硬件主要包括图像获取和视觉处理两部分，而图像获取由照明系统、视觉传感器、模拟－数字转换器和帧存储器等组成。根据功能不同，机器人视觉可分为视觉检验和视觉引导两种，广泛应用于电子、汽车、机械等工业部门和医学、军事领域。 2. 机器人常用的视觉传感器 2.1光电二极管与光电转换器件 图2.1是pn型光电二级管的结构。如果让光子射入半导体的pn结边界耗尽层，就会激励起新的空穴。利用电场将空穴和电子分离到两侧，就可以的到与光子量成比例的反向电流。Pn型元件的优点是暗电流小，所以被广泛用于照度计和分广度计等测量装置中。 图2.1 pn型光电二极管结构 在高响应的发光二极管中pin结型与雪崩型。前者在pn结边界插入一个本征半导体i 层取代其耗尽层。给它施加反向偏压，可以减少结电容，获得高速响应；而后者是在pn结上加100伏左右的反向偏置电压产生强电场，激励载流子加速，与原子碰撞产生电子雪崩现象。这些高速型二极管的响应速度很快，能用于高速光通信等。 2.2 PSD PSD（Position Sensitive Detector，位置敏感探测器）是测定入射光位置的传感器，由发光二级管、表面电阻膜、电极组成。入射光产生的光电流通过电阻膜到达元件两端的电极，流入各个电极的电流与电阻值存在对应关系，而电阻值又与光的入射位置及到各个电极距离成比例，因此根据电流值就能检测到光入射的位置。PSD元件中有一维和二维两种，它们都具有高速性，但要注意入射到开口部分的散射光的影响。 2.3CCD图像传感器 电荷耦合器件（CCD：Charge Coupled Device）图像传感器是由多个光电二极管传送储存电荷的装置。它有多个MOS（Metal Oxide Semiconductor）结构的电极，电荷传送的方式是通过向其中一个电极上施加与众不同的电压，产生所谓的势阱，并顺序变更势阱来实现的。根据传送电荷需要的脉冲信号的个数，施加电压的方法有两相方式和三相方式。 CCD图像传感器有一维形式的，是将发光二极管和电荷传送部分一维排列制成的。此外还有二维形式的，它可以代替传统的硒化镉光导摄像管和氧化铅光电摄像管二维传感器。二维传感器属于水平和垂直传送电荷传感器，传送方式有行间传送、帧—行间传送、帧传送及全帧传送四种方式。 图2.2所示为行间传送方式，采取一维摄像区域（接收部分）与传送区域平行布置结构 机器人视觉（Robot Vision）简介 机器视觉系统的组成 机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能，也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。按现在的理解，人类视觉系统的感受部分是视网膜，它是一个三维采样系统。三维物体的可见部分投影到网膜上，人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征（方向和速度）等的理解。 机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等，它们都把三维的影像作为输入源，即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话，则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换，也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。 机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。 将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集成于检测功能中。下面通过一个用于生产线上的单摄像机视觉系统，说明系统的组成及功能。 视觉系统检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、摄像机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和报警装置等。数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则报警器告警，并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。 图像的获取 图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据，它主要由三部分组成： ＊照明 ＊图像聚焦形成 ＊图像确定和形成摄像机输出信号 机器人与自动化技术 “机器人、无处不在的屏幕、语音交互，这些都将改变我们看待‘电脑’的方式。一旦看、听、阅读能力得到提升，你就可以以新的方式进行交互。”----比尔?盖茨在某电视节目中，预测未来科技领域的下一件大事时表示：机器人与自动化技术将成为未来发展的一大趋势，可以改变世界！ 工业机器人的应用，正从汽车工业向一般工业延伸，除了金属加工、食品饮料、塑料橡胶、3C、医药等行业，机器人在风能、太阳能、交通运输、建筑材料、物流甚至废品处理等行业都可以大有作为。 当然，即将“改变世界”的机器人不仅仅具有代替人工的价值，在很多人类无法实现的领域也将出现机器人的身影。譬如，派送采矿机器人到月球和小行星上采挖稀土矿，将有望成为现实。 而更令比尔?盖茨寄予厚望的是机器人将像“电脑”一样改变人类的生活。 日本早稻田大学研究人员推出一种新型仿人型家务机器人。它集安全性、可靠性和灵巧性于一身，还具有仿人脸的外观。在工作时，它将一名男子抱下床，与他聊天并为他准备早餐。由于拥有和成年女性大小相当的灵巧双臂、双手，这种机器人能够用夹子将面包从面包机中取出，而丝毫不弄碎它。 英国阿伯丁大学启动了一项新的研究计划，在3年内研发出允许机器人与人类进行交谈，甚至讨论具体决定的系统……。 作为先进制造业中不可替代的重要装备，工业机器人已经成为衡量一个国家制造水平和科技水平的重要标志。 在机器人市场中，目前80%的市场份额仍由跨国公司占有，其中瑞典ABB、日本发那科FANUC、日本安川yaskawa和德国库卡KUKA四大企业则是市场第一梯队的“四大金刚”。其它有瑞士史陶比尔Staubli、德国克鲁斯CLOOS、德国百格拉、德国徕斯、德国斯图加特航空航天自动化集团（STUAA）、意太利瀚博士hanbs、意大利柯马COMAU、英国Auto Tech Robotics等。 目前国内生产机器人的企业主要有：中科院沈阳新松机器人自动化股份有限公司、芜湖埃夫特智能装备有限公司、上海新时达机器人有限公司、安川首钢机器人有限公司、哈工大海尔机器人有限公司、南京埃斯顿机器人工程有限公司、广州数控设备有限公司、上海沃迪自动化装备股份有限公司等。 2015年，中国机器人市场需求预计将达35000台，占全球比重16.9％，成为全球规模最大的市场。 一、机器人的系统构成 由3大部分6个子系统组成。 3大部分是：机械部分、传感部分、控制部分。 6个子系统是：驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人-环境交互系统、人-机交互系统、控制系统。 发那科机器人视觉成像应用(2D) 目录 第一部分：视觉设定 (2) 第二部分：视觉偏差角度的读取与应用 (8) 应用范围：摄像头不安装在机器人上。 第一部分：视觉设定 发那科机器人视觉成像（2D-单点成像），为简化操作流程，方便调试，请遵循以下步骤：1、建立一个新程序，假设程序名为A1。程序第一行和第二行内容为： UFRAME_NUM=2 UTOOL_NUM=2 以上两行程序，是为了指定该程序使用的USER坐标系和TOOL坐标系。此坐标系的序号不应被用作视觉示教时的坐标系。 2、网线连接电脑和机器人控制柜，打开视频设定网页（图一）。 3、放置工件到抓取工位上，通过电脑看，工件尽量在摄像头成像区域中心，且工件应该全 部落在成像区域内。 4、调整机器人位置，使其能准确的抓取到工件。在程序A1中记录此位置，假设此位置的 代号为P1。抬高机械手位置，当其抓取工件运行到此位置时自由运动不能和其他工件干涉，假设此点为P2。得到的P1和P2点，就是以后视觉程序中要用到的抓件的趋近点和抓取点。 5、安装定位针，示教坐标TOOL坐标系（不要使用在程序A1中使用的坐标系号，假设实际 使用的是TOOL3坐标系）；TOOL坐标系做完之后一定不要拆掉手抓上的定位针，把示教视觉用的点阵板放到工件上，通过电脑观察，示教板应该尽量在摄像头成像区域中心。 示教USER坐标系（不要使用在程序A1中使用的坐标系号，假设实际使用的是USER3坐标系）。此时可以拆掉手抓上的定位针USER坐标系做好之后一定不要移动示教用的点阵板。 6、按照如下图片内容依次设定视觉。 图一：设定照相机（只需要更改），也就是曝光 FANUC 机器人基本操作指导 F A N U C机器人机器人视 觉成像应用D This manuscript was revised by the office on December 10, 2020. 发那科机器人视觉成像应用(2D) 目录 应用范围：摄像头不安装在机器人上。 第一部分：视觉设定 发那科机器人视觉成像（2D-单点成像），为简化操作流程，方便调试，请遵循以下步骤： 1、建立一个新程序，假设程序名为A1。程序第一行和第二行内容为： UFRAME_NUM=2 UTOOL_NUM=2 以上两行程序，是为了指定该程序使用的USER坐标系和TOOL坐标系。此坐标系的序号不应被用作视觉示教时的坐标系。 2、网线连接电脑和机器人控制柜，打开视频设定网页（图一）。 3、放置工件到抓取工位上，通过电脑看，工件尽量在摄像头成像区域中心，且工件应该 全部落在成像区域内。 4、调整机器人位置，使其能准确的抓取到工件。在程序A1中记录此位置，假设此位置的 代号为P1。抬高机械手位置，当其抓取工件运行到此位置时自由运动不能和其他工件干涉，假设此点为P2。得到的P1和P2点，就是以后视觉程序中要用到的抓件的趋近点和抓取点。 5、安装定位针，示教坐标TOOL坐标系（不要使用在程序A1中使用的坐标系号，假设实 际使用的是TOOL3坐标系）；TOOL坐标系做完之后一定不要拆掉手抓上的定位针，把示教视觉用的点阵板放到工件上，通过电脑观察，示教板应该尽量在摄像头成像区域中心。示教USER坐标系（不要使用在程序A1中使用的坐标系号，假设实际使用的是USER3坐标系）。此时可以拆掉手抓上的定位针USER坐标系做好之后一定不要移动示教用的点阵板。 6、按照如下图片内容依次设定视觉。 图一：设定照相机（只需要更改），也就是曝 光时间，保证：当光标划过工件特征区域的最亮点时， 中g=200左右。其他不要更改。 图二：标定示教点阵板。此时，只需要更改如下内容： 图三:标定示教点阵板需要做的设定 图四: 标定示教点阵板时，观察数据误差范围 设定完以上内容后，方可以移走示教用的点阵板。之前任何时候移动此示教板，都会造成错误！！ 图五（与图六为同一个页面，一个图上截屏不完整。此页只需要更改曝光时间。）图六（与图5是同一个页面）除了设定曝光时间外，什么都不要动。 图七：此图完成后，才可以做图6的set .ref.pos 在完成以上操作后，按照如下步骤示教机器人 浅谈机器人视觉技术 摘要 机器人视觉是使机器人具有视觉感知功能的系统，是机器人系统组成的重要部分之一。机器人视觉可以通过视觉传感器获取环境的二维图像，并通过视觉处理器进行分析和解释，进而转换为符号，让机器人能够辨识物体，并确定其位置。机器人视觉广义上称为机器视觉，其基本原理与计算机视觉类似。计算机视觉研究视觉感知的通用理论，研究视觉过程的分层信息表示和视觉处理各功能模块的计算方法。而机器视觉侧重于研究以应用为背景的专用视觉系统，只提供对执行某一特定任务相关的景物描述。机器人视觉硬件主要包括图像获取和视觉处理两部分，而图像获取由照明系统、视觉传感器、模拟－数字转换器和帧存储器等组成。本文介绍了机器人的发展以及视觉计算理论和视觉的关键技术。 关键词：机器人、视觉、计算、关键技术 一、机器人发展概述 科学技术的发展,诞生了机器人。社会的进步也提出要求,希望创造出一种能够代替人进行各种工作的机器,甚至从事人类不能及的事情。自从1959年诞生第一台机器人以来,机器人技术取得了很大的进步和发展,至今已成为一门集机械、电子、计算机、控制、传感器、信号处理等多学科门类为一体的综合性尖端科学。当今机器人技术的发展趋势主要有两个突出的特点:一个是在横向上,机器人的应用领域在不断扩大,机器人的种类日趋增多;另一个是在纵向上,机器人的性能不 断提高,并逐步向智能化方向发展。前者是指应用领域的横向拓宽,后者是在性能及水平上的纵向提高。机器人应用领域的拓宽和性能水平的提高,二者相辅相成、相互促进。 智能机器人是具有感知、思维和行动功能的机器,是机构学、自动控制、计算机、人工智能、微电子学、光学、通讯技术、传感技术、仿生学等多种学科和技术的综合成果阎。智能机器人可获取、处理和识别多种信息,自主地完成较为复杂的操作任务,比一般的工业机器人具有更大的灵活性、机动性和更广泛的应用领域。要使机器人拥有智能,对环境变化做出反应,首先,必须使机器人具有感知 FANUC机器人设置快速校准参考位作业指导书 2012-12-24 修改记录 0、备份机器人程序。 1、创建一个T_ZERO_REF轨迹 2、增加一个轨迹点 3、选择POSITION,查看点，选择repre->joint 4、修改6个轴坐标值均为0（对于6个轴不能同时回到零位，请选择J1为90deg(或者-90deg)） 5、手动运行T_ZERO轨迹，机器人手动到参考位置 6、选择system variables->master_enb,修改值为1 7、选择system->master/cal 8、光标移动到5，选择yes，确认当前位置为快速校准参考位置 选择DONE，完成设置快速参考点工作 9、备份机器人程序。并拍下此时机器人姿态图。 10、进入系统参数system->DMR_GRP[1]查看并记录值 CALIBRATION QUICK MASTER $REF-POS $MASTER-COUN [1] [1] = ? $REF-COUNT [1] [1] =? [1] =? $MASTER-COUN [2] [2] = ? $REF-COUNT [2] [2] = ? [2] =? $MASTER-COUN [3] [3] =? $REF-COUNT [3] [3] =? [3] =? $MASTER-COUN [4] [4] =? $REF-COUNT [4] [4] = ? [4] = ? $MASTER-COUN [5] [5] =? $REF-COUNT [5] [5] =? [5] = ? $MASTER-COUN [6] [6] =? $REF-COUNT [6] [6] =? [6] = ? 附：机器人零位位置参考 1轴零位 2轴零位 Topic Insights Robotics:From Automation to Intelligent Systems Eduardo Nebot Director of Australian Centre for Field Robotics;Fellow of the Australian Academy of Technology and Engineering,Australia This paper presents a brief overview of the progress that has been made in autonomous robots during the past few years.It pre- sents the fundamental problems that have been addressed to enable the successful deployment of robotic automation in indus- trial environments.It also describes some of the challenges facing future autonomous applications in more complex scenarios,such as urban vehicle automation. Initial implementations of robotics manipulators began in the late1950s,with applications in automotive manufacturing. Hydraulic systems were then replaced by electrical motors, making the robots more agile and controllable.The robots were initially used in very constrained and repetitive tasks,such as welding.They were controlled based on internal kinematics,with no sensing information about the current state of the environ- ment.The?rst innovation in this area started in the early 1980s,with the introduction of visual feedback provided by cameras.Several different sensor modalities were also added to monitor and interact with the environment,such as lasers and force sensors.Nevertheless,most of the work with manipulators was performed within a?xed area of operation.In such cases, there was almost no uncertainty regarding the location of the robot,and the external environment was very and understood. A very different scenario occurs when a robot is move around within its environment.Two new become essential to address this problem:positioning tion.A robot moving within a working area needs to is,to know its position and orientation with respect to a frame.In addition,it needs to have a very good the area in proximity in order to move safely with other objects. The?rst successful demonstrations of mapping and were implemented in indoor environments,and mostly sonic sensor information to obtain high-de?nition maps process consists of building a navigation map by within the environment under manual operation,and this map to localize the robot when working next breakthrough demonstrated that these two be done simultaneously,and thereby initiated a very of research known as simultaneous localization (SLAM)[3,4].These new algorithms enabled the building of a map and localization while exploring a and facilitated the deployment of large indoor applications. The?rst major impact of autonomous technology in outdoor environments was in?eld robotics,which involves the automation of large machines in areas such as stevedoring(Fig.1),mining,and defense[5]. The successful deployment of this technology in?eld robotics required the assurance that a machine would always be under con-trol,even if some of its components failed.This required the devel-opment of new sensing technology based on a variety of sensor modalities such as radar and laser.These concepts were essential for the development of high-integrity navigation systems[6,7]. Such systems,as discussed in Ref.[5],include sensors that are based on different physical principles in order to ensure that no two sensor modalities can fail at the same time.Similar principles were implemented in other areas,such as mining,utilizing the concept of an‘‘island of automation”—that is,an area where only autonomous systems are allowed to operate.This fundamental constraint was essential for the successful development and deployment of autonomous systems in many industrial operations. Machine learning techniques have started to play a signi?cant role in?eld robotic automation.During the last?ve years,we have seen a signi?cant number of very successful demonstrations using Fully autonomous straddle carriers operating in the port of Brisbane, Australia. 自动化专业转型改造方案 一、自动化专业行业背景与人才需求 1．河南省机器人及智能装备产业的发展迫切需要大量高技能人才。 河南省政府瞄准国际前沿高技术发展方向，坚持以政府引导、市场主导、突出产业链的完善升级和协调发展，大力发展机器人及智能装备产业，为全省产业结构调整和发展方式转变提供有力的科技支撑。2014年，河南省机器人产业产、学、研、行业协同工作平台---河南省机器人产业联盟成立，积极开展机器人产业相关研发、生产、应用活动，推动河南省机器人产业技术进步，计划打造3个工业机器人产业园，使全省80%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备，力争使河南省成为全国智能装备制造业发展的先行区。产业的发展急需大量高素质高级技能型专门人才，人才短缺已经成为产业发展的瓶颈。 2．工业机器人的日益广泛应用需要高技能专门人才 传统制造业的改造升级、人工成本快速提高促使企业用工业机器人来提高产业附加值、保证产品质量，使工业机器人及智能装备产业面临前所未有的发展时机。 根据机器人行业相关数据显示，目前在河南及周边地区需要工业机器人应用型专门人才近千人，制造业企业需要工业机器人现场编程、机器人自动化线维护等方面的人才，生产和销售机器人的企业本身也需要大量从事工业机器人安装调试和售后服务等工作的专门人才。随着我国制造业的发展，预计未来3—5年，工业机器人的增速有望达到25%，高技能人才缺口将逐年加大。 3．工业机器人应用人才结构性矛盾突出 目前国内高校尚无工业机器人应用方面的对口专业，从事工业机器人现场编程、机器人自动线维护、工业机器人安装调试等岗位的人员主要来自对电气自动化技术、机电一体化等专业毕业生的二次培训，而且短期培训难以达到岗位要求。 二、自动化专业现有基础及转型改造可行性分析 自动化专业立足河南，面向企业生产和服务一线，培养具有良好的科学文化素质、创新能力和工程实践能力，具备自动化领域的基本理论、基本知识和专业技能，能在工业企业、科研院所等部门从事有关运动控制、过程控制、制造系统自动化、自动化仪表和设备、机器人控制、智能监控系统、智能交通、智能建筑、物联网等方面的工程设计、技术开发、系统运行管理与维护、企业管理与决策、科学研究和教学等工作的宽口径、高素质、复合型的自动化工程科技人才。 （一）现有基础 1．学科专业建设方面 自动化教学团队围绕自动化专业人才培养方案，紧密结合自动化行业发展脉络和社会、经济发展对自动化人才培养的需要，从人才培养方案的制定、课程体系建设、教学方法与教学手段的创新、实验教学的深化等多方面进行了持续的探索。在专业建设过程中，始终注重教学研究和团队建设，加快引进具有自动化专业背景的博士、硕士人才，近年来在本科教学工程项目建设中也取得了显著成效，电工电子教学团队被评为河南省高等学校教学团队，电工电子实验中心被评为河南省高等学校实验教学示范中心，电子技术课程被建设成为河南省精品课程和省精品资源共享课程。 目前，自动化专业主干课程有：自动控制原理及实验、电力电子 机器人视觉伺服技术发展概况综述 目前，在全世界的制造业中，工业机器人已经在生产中起到了越来越重要的作用。为了使机器人能够胜任更复杂的工作，机器人不但要有更好的控制系统，还需要更多地感知环境的变化。其中机器人视觉以其信息量大、信息完整成为最重要的机器人感知功能。 机器人视觉伺服系统是机器视觉和机器人控制的有机结合，是一个非线性、强耦合的复杂系统，其内容涉及图象处理、机器人运动学和动力学、控制理论等研究领域。随着摄像设备性能价格比和计算机信息处理速度的提高，以及有关理论的日益完善，视觉伺服已具备实际应用的技术条件，相关的技术问题也成为当前研究的热点。 本文对机器人视觉伺服技术进行了综述，介绍了机器人视觉伺服系统的概念及发展历程和分类，重点介绍了基于位置的视觉伺服系统和基于图像的视觉伺服系统。对机器人视觉所涉及的前沿问题做了概括，并指出了目前研究中所存在的问题及今后发展方向。 机器人视觉伺服系统 视觉伺服的定义： 人类对于外部的信息获取大部分是通过眼睛获得的，千百年来人类一直梦想着能够制造出智能机器，这种智能机器首先具有人眼的功能，可以对外部世界进行认识和理解。人脑中有很多组织参与了视觉信息的处理，因而能够轻易的处理许多视觉问题，可是视觉认知作为一个过程，人类却知道的很少，从而造成了对智能机器的梦想一直难以实现。随着照相机技术的发展和计算机技术的出现，具有视觉功能的智能机器开始被人类制造出来，逐步形成了机器视觉学科和产业。所谓机器视觉，美国制造工程师协会(sme society of manufacturing engineers)机器视觉分会和美国机器人工业协会(ria robotic industries association) 的自动化视觉分会给出的定义是： “机器视觉是通过光学的装置和非接触的传感器自动地接收和处理一个真实物体的图像，以获得所需信息或用于控制机器人运动的装置。” FANUC视觉零点标定 面向对象：零点存在偏差的FANUC机器人 软件: J992 iRCalibrationVMaster J649 Gravity Compensation PS:R-30IA和R-30IB系统的机器人它所使用系统和软件代码都是不一样的,但是Mate柜需要额外的板子才能用视觉做零点标定。 1在进行视觉零点标定前一定要做好机器人的镜像备份和全备份，刷机前最好把机器人回到当前零点位置。 2确认机器人的重复定位精度是否精确，因为由机器人机械方面的故障引起的零点偏差无法通过视觉重新标定其零点。 3相机到点阵板的距离不是固定的，但也不会超过200mm-800mm这个范围，具体距离视实际情况而定。最好的效果是让整块板上所有的黑点都出现在示教器或者是电脑的实时图像上，点阵板要保持水平。 4我们的照相机选用SONY CCD camera XC-56，镜头12mm。焦距12mm，是固定的不用更改。 5相机与第六轴法兰盘的距离也不是固定的，，只要能够清楚地监控到整块点阵板就可以了，相机镜头与点阵板尽量保持水平。 6即使机器人第六轴零点刻度没有也没关系，并不会影响机器人视觉标定零点的结果。 7视觉标定时若只有照相机没有光源，则要注意调整曝光时间，光线太暗增大曝光时间，光线太亮减小曝光时间。8点阵板要放在适宜的高度，正装时不要高于机器人底座底部，倒装时要让机器人的姿态能够自由的舒展。否则在进行到视觉零点标定：创建程序的第5步(测量相机的位置)时会出现报警MOTN-018位置不可达. 9在运行测量程序VMAST111的过程中，如果位置不可达就像我们以往在编写程序中一样TOUCH重新定义测量点位置，然后以当前位置继续执行程序。PS:若是R-30IB系统的机器人TOUCH重新定义测量点位置后要先回到程序的第一行运行，然后按9从当前位置继续执行测量程序。 10在测量程序VMAST11执行完毕后（中间没有发生机器人报警，若有则做适当调整直到程序可以完整流畅的运行至结束），回到Vision Mastering画面，移动光标选择第5项Update Master CT，出现如下画面： 课程名称: 机器人技术及视觉学院: 机电工程学院专业: 仪器仪表工程姓名: ** 学号: 0.引言 近年来，随着科学技术的发展，机器人的应用日趋广泛，联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”而移动机器人作为机器人学中的一个重要分支，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。 移动机器人融合运动控制与执行、动态决分析、感知环境等功能于一体。移动机器人是机电一体化技术与产品的典型代表，其涵盖了机械设计技术、电子技术、计算机技术、传感器技术、信息处理及自动化控制工程等多项技术，在科学技术领域较为活跃。由于科研人员对机器人的研究越来越深入，机器人的各项指标和要求逐步实现，其应用范围也愈加广泛，普遍应用于工、农、医、服务等民用领域，而且在防恐防暴、军事和外空探测等领域也到达不可替代的作用。 移动机器人可以在条件复杂的环境中工作，具有自主能力的机器人，集中了机械、电子。计算机等技术。机器人学是一门学科交叉的综合性学科，机器人技术在工业领域显得尤为重要，可以说现代的工业发展离不开机器人技术。基本的机器人由执行机构、控制系统、驱动装置、检测装置等四个主要的模块组成。 移动机器人在工业、农业、医疗、军事、服务等领域的价值不言而喻，而在外太空探测、海洋资源开发、核能开发等领域的应用前景极为明朗。机器人按应用的场合和性质不同主要分为民用机器人、工业机器人、军事机器人和探索机器人等四类。 2014年巴西世界杯，对于治安混乱的里约热内卢来说，赛事安全成为一大隐患。为了应对安保挑战，巴西政府一次性采购了30台iRobot公司生产的小型军用机器人Packbot（图1）用于安保工作。而在此之前，该军用机器人已在各地大批的服役，在爆炸物探测与清除、危险物质侦测、放射性和核侦查及危险物品处置等方面表现异常出色，拯救无数生命。 移动机器人的应用十分广泛，极大地解放劳动力，创造了更大的价值，如工厂的流水线。移动机器人在外太空探测时也是极为重要的。美国和前苏联的外太空探测机器人技术水平很高，这两个国家多次对月球表面进行了探测，如美国的Apollo号登月飞船和前苏联的Lunokhod探测车都登上了月球，出色的完成探测 机器人视觉知识汇总 到如今，中国已经成为世界机器视觉发展最为活跃地区，应用范围涵盖了工业、农业、医药、军事、航天、气象等国民经济各个行业。虽然机器视觉的成长速度非常快，但是还是有很多人对机器视觉并不了解，今天我们来了解下机器视觉。 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMO和CCD两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 【机器视觉的优势】 机器视觉系统具有高效率、高度自动化的特点，可以实现很高的分辨率精度和速度。机器视觉系统与被检测对象无接触，安全可靠。人工检测与机器视觉自动检测的主要区别有： 【系统组成】 一个典型的机器视觉系统包括以下部分： 1.照明 照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉光源照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳的效果。光源可分为可见光和不可见光，常见的几种可见光源有白炽灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不稳定。所以如何使光能在一定的程度上保持稳定，是目前急需解决的问题；另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。 照明系统按照照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向光照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像；前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装；结构光照明是将《机器视觉及其应用》习题
机器人视觉传感技术及应用doc汇总
机器人视觉系统介绍
机器人与自动化技术.
FANUC机器人机器人视觉成像应用(2D)
FANUC机器人基本操作指导
1.概论----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1）机器人的构成------------------------------------------------------------------------------------------- 1 2）机器人的用途------------------------------------------------------------------------------------------- 1 3）FANUC 机器人的型号-------------------------------------------------------------------------------- 1 2.FANUC 机器人的构成--------------------------------------------------------------------------------- 1
1）FANUC 机器人软件系统------------------------------------------------------------------------------- 1 2）FANUC 机器人硬件系统------------------------------------------------------------------------------- 2
(1). 机器人系统构成------------------------------------------------------------------------------ 2 (2). 机器人控制器硬件--------------------------------------------------------------------------- 2 3.示教盒 TP------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1）TP 的作用------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2）认识 TP 上的键------------------------------------------------------------------------------------------- 3 3）TP 上的开关---------------------------------------------------------------------------------------------- 4 4）TP 上的显示屏------------------------------------------------------------------------------------------- 5
安全操作规程
5
编程
6
1.通电和关电------------------------------------------------------------------------------------------------ 7
1）通电-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2）关电-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2.手动示教机器人----------------------------------------------------------------------------------------- 7
1）示教模式-------------------------------------------------------------------------------------------------- 7
2）设置示教速度-------------------------------------------------------------------------------------------- 8 3）示教-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 8
3.手动执行程序--------------------------------------------------------------------------------------------- 8
4.自动运行---------------------------------------------------------------------------------------------------- 9FANUC机器人机器人视觉成像应用D
浅谈机器人视觉技术
FANUC机器人设置快速校准参考位作业指导书
机器人技术——从自动化到智能系统
自动化专业转型改造方案(机器人方向)
机器人视觉伺服技术发展概况综述
FANUC视觉零点标定概括
机器人技术及其视觉论文.
机器人视觉知识汇总