机器人柔性制造一体化教研实训平台

一、实训目的

基于视觉识别软件判断工件的形状颜色，通过Socket通讯的方式，发送识别数据给机器人，机器人按照数据进行定位抓取，完成对工件按照颜色，形状进行分类的实验。此实训主要使学生掌握视觉与机器人之间的工作原理，如何基于视觉辅助控制机器人完成控制动作。

二、实训平台原理

通过视觉软件拍照，经过图像处理技术得到工件中心像素坐标，通过手眼标定原理，计算出图像坐标系与机器人坐标系之间的矩阵关系，通过像素坐标得到机器人坐标，基于Socket通讯，将图像识别数据发送给机器人，机器人接收后对数据进行处理，即可完成定位抓取的实验。

三、实训教研过程

视觉软件的使用说明：首先视觉定位是通过识别物体的像素中心点后通过视觉标定进行坐标转换，那首先需要掌握的就是标定的操作方法（三点标定，一点验证），不考虑精度的情况下，理解方法和原理我们用白纸代替标定板即可，如果需要做很高精度的标定就需要用到的标定板或者自己制作一个很水平的平面代替。

1、首先我们用选取一张白纸，大小满足抓取范围即可（实验中的机器人只在皮带范围内抓取，我们准备的纸张能覆盖皮带宽度即可）。

2、在纸上我们描四个点，四个点的位置大概成三角形排布，这样是为了覆盖视野的各个方位。

3、将纸覆盖到输送线上用胶带固定，转动皮带使标定纸在皮带下方视野中。或者在纸的其他空白处放一个工件不覆盖描点，通过IO启动输送线触发相机拍照的方式也可以。触发相机后点击“标定拍照”就可以有刚才触发的图像。

4、工件触发相机拍照后会在后面的光电处停止运行，此时不要动工件，在软件中将4个点的像素坐标分别点击出来“鼠标分别对准图像的四个点点击，左键确定，右键取消”。

5、将机器人通过示教器分别移动到对应的4个像素点的中心，点击机械手坐标前的标签“R1_X，R2_X”会自动填写当前机械手的坐标，或者通过手动输入机械手的坐标。

6、输入完像素坐标和对应的机器人坐标后，点击“相机标定”点击“保存结果”即可将标定的参数更新搞配置文件中，点击测试即可通过第四点进行验证标定的精度。

完成标定后，打开实时检测界面。视觉识别到物体的中心点后，将像素中心通过标定的参数转换成机械手坐标，通过通讯发送给机器人，机器人接收到坐标后进行运动抓取，标定只是XY坐标，无法进行Z坐标标定，所以机器人移动首先是XY平移，下降的高度是通过示教的方式，每次固定下降多少高度进行工件的抓取。