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光电技术让机器人视觉和触觉感应简化任务
来源:作者:本站


  2D视觉系统可以很好地取代成形垫料或者其它更昂贵的方式来定位箱柜中的部件。不过直到最近几年,仍然有一些原因使得视觉系统的使用苦难重重,包括不同批部件颜色的差异、箱柜具体状况的差异和重复使用的隔板上的记号等等。随着视觉技术的不断发展,这些问题现在都可以很好地解决了。现在的2D视觉系统已经可以定位大多数堆叠于箱柜内部隔板顶层的部件。

  这种应用一般的方法就是使用一个安装在箱柜上的摄像机来定位部件。
摄像机安装在足够的高度,因此机器人可以在摄像机底下移动并进入箱柜内部。在每一层的起点,机器人对会对摄像机发来的该层部件的图片进行分析,然后逐个定位。
如果需要更精确的定位,也可以将摄像机安装在机器人上,由机器人将摄像机移动到一个或一组部件上端并拍照,然后将照片传回给机器人进行分析并定位。当某一层上所有部件都被取走之后,机器人会取掉隔板,并开始摘取下一层的部件。

  不管是将摄像机固定,还是安装在机器人上,所增加的成本都比使用一个特别的垫料或者其它方法来定位部件的成本要低得多。视觉系统还能带来更高的灵活性,以处理同一条线上的不同部件,或者适应部件的更替。由于成本上的原因,这样的自动叠板卸垛在几年前根本无法实现,而现在,有了视觉系统,机器人方案可行了,也可以负担得起了。

  视觉系统给机器人使用带来的另外一个益处,是降低了用来将部件呈送给机器人的传送器的成本。在使用2D视觉系统之前,很多部件都必须在由托板传送器传送的固定托板上定位。即便是简单的托板传送器成本也要3万美金,而且成本还会随着传送器传送距离的增长而提高。有了2D视觉技术,部件可以在相对便宜的带式传送器上进行传送。被操作员或者机器人放到传送器上的部件接着会被传送给机器人。当安装于传送器末端的一个摄像机检测到某个部件已被传送到末端时,传送器会马上停止。摄像机还会对部件进行定位,以协助机器人将之摘取。

  和用来在箱柜中从隔板上取走部件一样,视觉系统在传送带上也可以协助机器人准确定位并摘取大多数部件。

  对定位同一平面放置的部件,2D视觉系统是完美的,但它也不是万能的。在过去几年里,已经有三维视觉系统可以用来定位不在一个平面上的部件。比如,这些部件可能是彼此层叠的,但也可能随着部件的叠起而两端换位。此时2D图像就不能提供足够的信息来处理这种位移了。

  一个已经在实际使用中得到证明的简单方法是,在2D摄像机的基础上再结合激光器光带。在箱柜顶部安装2D摄像机对部件进行大致定位,并确认下一个要选择的部件。然后在机器人上安装另一个摄像机,并结合激光器。机器人移动激光器和摄像机到另一个部件上方,接着,激光器会将附加准心对准部件上的某个目标。部件上的这个目标可以是一条边、一个圆或者其它明显标志。通过简单的三角测量,摄像机就可以立体定位部件的位置和方向。
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