FANUC机器人机器人视觉成像应用(2D)
法兰克机器人2D3D视觉系统设置
2D&3D视觉系统设置一）概要：视觉系统（2DV、3DL）功能主要是通过视觉系统软件设置，建立视觉画面上的点位与机器人位置相对应关系。
对工件进行视觉成像，与已标定的工件进行比较，得出偏差值，即机器人抓放位置的补偿值。
本小结是以0397-JNKC济南重汽机床上下料项目为例说明2D&3D视觉系统设置的详细步骤。
优势：●降低了抓放工件位置的精度要求，机器人自动补偿抓放●柔性度高，可以同时应用于多种工件软件：●1A05B-2500-J868 ! iR Vision Standard●1A05B-2500-J869 ! iR Vision TPP I/F●1A05B-2500-J871 ! iR Vision UIF Controls●1A05B-2500-J900 ! iR Vision Core●1A05B-2500-J901 ! iR Vision 2DV●1A05B-2500-J902 ! iR Vision 3DL二）现场2D&3D视觉系统相机的安装位置三）视觉系统设置：2D Camera 3D Camera1)机器人与电脑连接设置如下：机器人电脑IP 172.16.0.2 172.16.0.3子网掩码255.255.255.0 255.255.255.0 网关172.16.0.1 172.16.0.13 连接完毕后，在IE地址栏中输入172.16.0.2进入图1图1点击上图中的“Vision Setup”，进入下图。
2)Camera Setup Tools 设置点击上图Vision Setup，然后再点击下图Camera Setup Tools（摄像头设置工具）点，Type:Prograessive Scan CameraName:DV2点击OK,进入下图。
图2 DV2为2D摄像头设置。
DL3为3D摄像头设置。
A）2DV Camera Setup Tools双击DV2，进入图3 双击，进入新建图3B）3DL Camera Setup Tools双击DL3，进入图4图42D摄像头安装在机器人上，打勾曝光时间，越大越亮可条光圈让数值尽可能小摄像点：工件太大时，需要多个照相点。
【FANUC发那科机器人】第7章_机器人的视觉
四、图像分析的发展历程 1、图像分析的兴起(1964年――1970年)
以改善图像质量为目标的计算机图像处理得到蓬勃发展。 2、图像分析的发展(1970年――1980年）
按照图像识别从易到难，可分为三类问题。
第一类识别问题: 图像中的像素表达了某一物体的某种特定信息。如遥感图像
中的某一像素代表地面某一位置地物的一定光谱波段的反射特性， 通过它即可判别出该地物的种类。
第二类问题:
待识别物是有形的整体，二维图像信息已经 足够识别该物体，如文字识别、某些具有稳定可视表 面的三维体识别等。但这类问题不像第一类问题容易 表示成特征矢量，在识别过程中，应先将待识别物体 正确地从图像的背景中分割出来，再设法将建立起来 的图像中物体的属性图与假定模型库的属性图之间匹 配。
多传感器融合系统主要特点是：（1）提供了冗余、互补信息 。（2）信息分层的结构特性。（3）实时性。（4）低代价性。
三种结构形式：串联、并联和混合融合形式。
多传感器融合常用的方法有：加权平均法、贝叶斯估计、卡 尔曼滤波、DS证据推理、模糊逻辑、产生式规则、人工神经网络 等方法。
Class is over. Bye-bye!
z 与通信和信息检索结合
z 基于内容的图象和视频检索
z 与多媒体技术的结合
z
视频和图象的压缩(mpeg4, mpeg 7)
z 多种媒体媒体信息的结合
z 与计算机图形学的结合
z 基于图形的绘制
机器人的听觉
FANUC机器人机器人视觉成像应用(2D)
收那科呆板人视觉成像应用(2D)之阳早格格创做目录第一部分：视觉设定3第二部分：视觉偏偏好角度的读与与应用9应用范畴：摄像头没有拆置正在呆板人上.第一部分：视觉设定收那科呆板人视觉成像（2D-单面成像），为简化支配过程，便当调试，请按照以下步调：1、修坐一个新步调，假设步调名为A1.步调第一止战第二止真质为：UFRAME_NUM=2UTOOL_NUM=2以上二止步调，是为了指定该步调使用的USER坐标系战TOOL坐标系.此坐标系的序号没有该被用做视觉示教时的坐标系.2、网线连交电脑战呆板人统制柜，挨启视频设定网页（图一）.3、搁置工件到抓与工位上，通过电脑瞅，工件尽管正在摄像头成像天区核心，且工件该当局部降正在成像天区内.4、安排呆板人位子，使其能准确的抓与到工件.正在步调A1中记录此位子，假设此位子的代号为P1.抬下板滞脚位子，当其抓与工件运止到此位子时自由疏通没有克没有及战其余工件搞涉，假设此面为P2.得到的P1战P2面，便是以来视觉步调中要用到的抓件的趋近面战抓与面.5、拆置定位针，示教坐标TOOL坐标系（没有要使用正在步调A1中使用的坐标系号，假设本质使用的是TOOL3坐标系）；TOOL坐标系搞完之后一定没有要拆掉脚抓上的定位针，把示教视觉用的面阵板搁到工件上，通过电脑瞅察，示教板该当尽管正在摄像头成像天区核心.示教USER坐标系（没有要使用正在步调A1中使用的坐标系号，假设本质使用的是USER3坐标系）.此时不妨拆掉脚抓上的定位针USER坐标系搞佳之后一定没有要移动示教用的面阵板.6、依照如下图片真质依次设定视觉.图一：设定照相机（只需要变动），也便是曝光时间，包管：当光标划过工件特性天区的最明面时，中g=200安排.其余没有要变动.图二：标定示教面阵板.此时，只需要变动如下真质：图三:标定示教面阵板需要搞的设定图四:标定示教面阵板时，瞅察数据缺面范畴设定完以上真质后，圆不妨移走示教用的面阵板.之前所有时间移动此示教板，皆市制成过失！！图五（与图六为共一个页里，一个图上截屏没有完备.此页只需要变动曝光时间.）图六（与图5是共一个页里）除了设定曝光时间中，什么皆没有要动.正在完毕以上支配后，依照如下步调示教呆板人7、修坐一个新步调，假设步调名为A2.步调第一止战第二止真质为：UFRAME_NUM=3UTOOL_NUM=3以上二止步调，是为了指定该步调使用的USER坐标系战TOOL坐标系.此坐标系的序号是前里刚刚搞完的坐标系.8、通过运止步调A1（前二止必须运止，以指定坐标系），使呆板人到达工件上圆向子，加进步调A2，运止前二止，之后记录该面；之后再运止步调A1，使呆板人到达抓件位子（前二止必须运止，以指定坐标系，可则呆板人报障碍），之后加进步调A2，运止前二止（指定坐标系），再记录该面.正在步调第二止后里，拔出几止，按下图八拔出语句：以上记录的二个面，正在每止后里减少如下语句（光标移到每止末尾里，面CHOIC，不妨采用减少语句），睹图八.9、末尾，别记了，抓件有一个趋近面，有一个抓与面，该当另有一个退出面.退出面设定要领战趋近面是一般的.第二部分：视觉偏偏好角度的读与与应用1、读与视觉偏偏好的角度值PR[1]=VI[1].OFFSET2、变更PR1的坐标系，到笛卡我坐标系CALL INVERSE(1,2)CALL INVERSE(2,1)3、把视觉偏偏好的角度值赋值给R1，用于搞步调用R[1]=PR[1,6]4、如果没有克没有及找到天2步中的指令，依照如下要领对于呆板人设定：加进如下菜单：设定如下选项：此界里采用F3[KAREL]采用步调INVERSE采用CONSTANT后输进数字,连绝二次后步调便写佳了.。
FANUC机器人视觉 iRVision 小结
iRVision 小结1． iRVision 概述1．1 Offset 补偿和检测方式根据iRVision 的补偿和测量方式的不同，iRVision 可作以下分类：对具体的应用，理解不同iRVision 的特性并选择一个适合的应用是非常重要的。
●offset 补偿分类- 用户坐标系补偿 (User Frame Offset)机器人在用户坐标系下通过Vision 检测目标当前位置相对初始位置的偏移并自动补偿抓取位置。
- 工具坐标系补偿 (Tool Frame Offset)机器人在工具坐标系下通过Vision 检测在机器人手爪上的目标当前位置相对初始位置的偏移并自动补偿放置位置。
●测量方式分类- 2D 单视野检测 (2D Single-View) 2D 多视野检测 (2D Multi-View)iRVision 2D 只用于检测平面移动的目标 (XY 轴位移、Z 轴旋转角度R)。
其中，用户坐标系必须平行于目标移动的平面，目标在Z 轴方向上的高度必须保持不变。
目标在XY 轴方向上的旋转角度不会被计算在内。
- 2.5D 单视野检测 (2.5D Single-View / Depalletization) IRVision 2.5D 比较 iRVision 2D ，除检测目标平面位移与旋转外，还可以检测Z 轴方向上的目标高度变化。
目标在XY 轴方向上的旋转角度不会被计算在内。
- 3D 单视野检测 (3D Single-View) 3D 多视野检测 (3D Multi-View)iRVision 3D 用于检测目标3维内的位移与旋转角度变化。
检测目标位置 修正机器人姿态放置目标检测目标位置 修正机器人姿态抓取目标用户坐标系 工具坐标系2D 检测2.5D 检测3D 检测1．2 照相机固定方式iRVision支持以下的照相机安装方式：●固定照相机(fixed camera)优势：可以在机器人运动时照相。
照相机连接电缆铺设简易化。
FANUCiRVision视觉系统2D功能内部培训(解密)
FANUC机器人R30-iA iRVision视觉系统2D功能内部培训提纲上海发那科机器人有限公司SEP ROBOT_TECH小组目录1空间三维坐标系基础 (1)1.1三维坐标系之间的关系 (1)1.2坐标系的二维变换 (2)1.3机器人坐标系和点直角坐标的表述 (3)2FANUC机器人二维偏移指令的几何含义 (4)2.1Offset PR[]指令 (4)2.2Tool Offset PR[]指令 (5)3视觉的偏移模式 (6)3.1Fixed Frame Offset (6)3.2Tool Offset (7)4相机和Camera setup (8)4.1调焦和光圈 (8)4.2拍摄距离的计算 (9)4.3Camera Setup (10)5Grid pattern calibration setup (12)5.1Robot mounted camera校正 (13)5.2Fixed camera/Robot mounted Grid校正 (15)5.3Fixed camera/Fixed Grid校正 (16)5.4几种相机校正的特点 (18)5.5自动生成Grid Frame功能 (18)6二维Vision Process setup (22)6.1二维Single View Vision Process建立 (22)6.2二维Multi View Vision Process建立 (26)6.3Depalletizing Vision Process建立 (27)7TP程序的编写 (30)7.1标准程序介绍 (30)7.2视觉数据寄存器VR[]及其VOFFSET指令 (31)1空间三维坐标系基础1.1三维坐标系之间的关系空间之内三维坐标系的三个方向分别以x,y,z表示，它们符合右手系。
两个空间三维坐标之间的位置差别称为这两个坐标系的变化方式，即坐标系A通过这种方式变换到和坐标系B。
图1-1两个三维坐标系之间的变化方式示意图FANUC机器人系统中对于坐标系的变换方式的表达符合X-Y-Z固定轴规则。
FANUC工业机器人视觉应用技术教学大纲
≪FANUC工业机器人视觉应用技术》教学大纲一、课程信息课程名称：FANUC工业机器人视觉应用技术课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分，4先修课程：无选用教材：《FANUC工业机器人视觉应用技术》，寇舒主编，2022年，电子工业出版社教材。
适用专业：本课程图文并茂，结构清晰，易教易学，可作为高等职业院校机电一体化专业、电气自动化专业、机器人专业的教学课程，也可作为相关工程技术初学人员的学习参考课程。
二、课程简介根据职业岗位需求，采用项目引导、任务驱动的模式，每个任务均有任务单、信息页和工作页全课程共包含7个学习情境，以发那科工业机器人为主要对象，讲解工业机器人的基本工作原理和应用知识,包括工业机器人结构、发展与应用、基本的编程语句和编程方法等。
三、课程教学要求注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。
“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。
关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“V”或"L”。
“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。
四、课程教学内容五、考核要求及成绩评定六、学生学习建议(一)学习方法建议1 .依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过例题展开学习，掌握相对应的数据的计算方法。
2 .通过每个项目最后搭配的习题，巩固知识点。
3 .进行练习和实践，提高自己的技能和应用能力，加深对知识的理解和记忆。
(二)学生课外阅读弁考资料《FANUC工业机器人视觉应用技术》，寇舒主编，2022年，电子工业出版社教材。
七、课程改革与建设本课程将学习情境的制定与任务驱动、项目教学、理论实践相结合，紧跟企业需求，真正体现工学结合的特点。
在编写本课程时，先从实际工业生产应用中提炼典型工作任务，再按照由易入难的原则构建符合教学要求的学习情境,每个学习情境都与一个完整的工作过程相对应，最后形成与高等职业教育改革需求相匹配的教学内容。
FANUC机器人机器人视觉成像应用(2D)
发那科【2 】机械人视觉成像运用(2D)目次第一部分：视觉设定3第二部分：视觉误差角度的读取与运用9运用规模：摄像头不安装在机械人上.第一部分：视觉设定发那科机械人视觉成像（2D-单点成像）,为简化操作流程,便利调试,请遵守以下步骤：1、树立一个新程序,假设程序名为A1.程序第一行和第二行内容为：UFRAME_NUM=2UTOOL_NUM=2以上两行程序,是为了指定该程序运用的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、网线衔接电脑和机械人掌握柜,打开视频设定网页（图一）.3、放置工件到抓取工位上,经由过程电脑看,工件尽量在摄像头成像区域中间,且工件应当全体落在成像区域内.4、调剂机械人地位,使其能精确的抓取到工件.在程序A1中记载此地位,假设此地位的代号为P1.举高机械手地位,当其抓取工件运行到此地位时自由活动不能和其他工件干预,假设此点为P2.得到的P1和P2点,就是今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（不要运用在程序A1中运用的坐标系号,假设现实运用的是TOOL3坐标系）;TOOL坐标系做完之后必定不要拆失落手抓上的定位针,把示教视觉用的点阵板放到工件上,经由过程电脑不雅察,示教板应当尽量在摄像头成像区域中间.示教USER坐标系（不要运用在程序A1中运用的坐标系号,假设现实运用的是USER3坐标系）.此时可以拆失落手抓上的定位针USER坐标系做好之后必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：设定拍照机（只须要更改）,也就是曝光时光,保证：当光标划过工件特点区域的最亮点时,中g=200阁下.其他不要更改.图二：标定示教点阵板.此时,只须要更改如下内容：图三:标定示教点阵板须要做的设定图四:标定示教点阵板时,不雅察数据误差规模设定完以上内容后,方可以移走示教用的点阵板.之前任何时刻移动此示教板,都邑造成错误！！图五（与图六为统一个页面,一个图上截屏不完全.此页只须要更改曝光时光.）图六（与图5是统一个页面）除了设定曝光时光外,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械人7、树立一个新程序,假设程序名为A2.程序第一行和第二行内容为：UFRAME_NUM=3UTOOL_NUM=3以上两行程序,是为了指定该程序运用的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、经由过程运行程序A1（前两行必须运行,以指定坐标系）,使机械人到达工件上方地位,进入程序A2,运行前两行,之跋文录该点;之后再运行程序A1,使机械人到达抓件地位（前两行必须运行,以指定坐标系,不然机械人报故障）,之落后入程序A2,运行前两行（指定坐标系）,再记载该点.在程序第二行后面,插入几行,按下图八插入语句：以上记载的两个点,在每行后面增长如下语句（光标移到每行最后面,点CHOIC,可以选择增长语句）,见图八.9、最后,别忘了,抓件有一个趋近点,有一个抓取点,应当还有一个退出点.退出点设定办法和趋近点是一样的.第二部分：视觉误差角度的读取与运用1.读取视觉误差的角度值PR[1]=VI[1].OFFSET2.变换PR1的坐标系,到笛卡尔坐标系CALL INVERSE(1,2)CALL INVERSE(2,1)3.把视觉误差的角度值赋值给R1,用于做程序用R[1]=PR[1,6]4.假如不能找到地2步中的指令,按照如下办法对机械人设定：进入如下菜单：设定如下选项：此界面选择F3[KAREL] 选择程序INVERSE选择CONSTANT后输入数字,持续两次后程序就写好了.。
FANUC机器人机器人视觉成像应用(2D)资料讲解
F A N U C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)目录第一部分：视觉设定 (3)UFRAME_NUM=2 (3)UTOOL_NUM=2 (3)UFRAME_NUM=3 (7)UTOOL_NUM=3 (7)第二部分：视觉偏差角度的读取与应用 (9)PR[1]=VI[1].OFFSET (9)R[1]=PR[1,6] (9)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=2UTOOL_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。
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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
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
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。
9、最后，别忘了，抓件有一个趋近点，有一个抓取点，应该还有一个退出点。
退出点设定
方法和趋近点是一样的。
第二部分：视觉偏差角度的读取与应用
1、读取视觉偏差的角度值
PR[1]=VI[1].OFFSET
2、变换PR1的坐标系，到笛卡尔坐标系
CALL INVERSE(1,2)
CALL INVERSE(2,1)
3、把视觉偏差的角度值赋值给R1，用于做程序用
R[1]=PR[1,6]
4、如果不能找到地2步中的指令，按照如下方法对机器人设定：进入如下菜单：
设定如下选项：
此界面选择F3[KAREL] 选择程序INVERSE
选择CONSTANT后输入数字,连续两次后程序就写好了.。