庫卡機器人視覺引導系統,包含兩個系統:工業機器人系統和視覺引導系統,要實現通過視覺來引導工業機器人進行完成抓取、搬運工作,就需要將工業機器人系統和視覺引導系統關聯起來,視覺系統中的工業相機獲取圖像,經過一系列的視覺算法的處理,并得出工件位置坐標信息,并將這 些信息傳輸給工業機器人系統,將工件的位置坐標信息傳輸到工業機器人系統中,工業機器人根據收到的工件位置坐標信息進行抓取、搬運工作,這些位置信號的傳輸,就是視覺引導系統和工業機器人之間的通訊。將視覺引導系統與工業機器人系統進行實時通訊,不僅可以實時地將工件的坐標信號傳輸到機器人系統,使得視覺系統與工業機器人系統之間進行信息互通。
視覺引導系統與工:業機器人系統之間的通訊不僅可以將機器人的指令動作信息實時地反饋給視覺系統,視覺系統也實時地將工件的位置坐標信息傳輸給機器人系統,實現系統間的數據交換。而本課題選用的KUKA KR 180 R2500cxtral六軸工業機器人具有兩種通訊模式,通過工業以太網的網口通訊和以串口上位機的串口通訊,網口通訊是基于以太網來進行通信的,在實現多臺機器人聯合作業時更有優勢。
庫卡機器人
(1)根據項目生產的實際要求,相機的安裝位置在生產線的兩側,確保傳送帶上的工件都出現在相機視野內,調試設置好相機與傳送帶的相對位置。在調試相機安裝時,當相機視野全部覆蓋傳送帶上的所有工件時,在進行標定之前要先調試并安裝好相機,經過多次移動變換標定板的標定位置,并記錄每次的位置變換坐標,*后綜合計算獲得標定數據。
(2)設置好三爪氣動機械手爪,并按照正確的安裝方式安裝在庫卡機器人法蘭盤上面,調整合適的氣壓,并記錄安裝好氣動機械手爪之后機械手的位置坐標,機械手的偏離角度。
(3)工件位置坐標,通過庫卡機器人的手持式示教器進行運動編程,調試好機器人的程序。
(4)打開機器人視覺系統軟件,在機器人視覺引導系統軟件的上位機控制界面上面按下開始按鈕,系統開始自動進入工作狀態,同時按下打開相機按鈕、選取、獲取圖像模式為單幀或連續,圖像采集卡會對采集到的圖像在系統內進行處理,對工件的位置進行識別定位,并與庫卡機器人進行網口通訊。
(5)視覺系統與庫卡機器人進行網口通訊并將識別定位到的工件坐標值發送給機器人,庫卡機器人通過接收工件位置坐標進行自適應判斷和實時抓取。可以通過庫卡機器人的示教編程器或者機器人視覺引導系統上位機軟件界面監控機器人抓取動作過程和實時記錄坐標數據。
網口通訊中,*常用的兩種通訊協議就是UDP網絡通訊協議和TCP網終通訊協議。無論是哪種通訊模式,首先都要分配一個網絡 IP地址,可以通過這個IP地址來找到與之通訊的系統端,還必須設置一個“端口號”來區分通信接口,*后就是選擇通訊的內容,也就是通訊協議。無論是UDP協議還是TCP協議,處理接收協議信息的端口以及和外界交互的端口是必不可少的,而在本項目里面,提供以太網絡的后端便是服務器端,視覺引導系統所在PC端就是客戶端。