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【摘要】目前在生產線上的搬運工業機器人大都是通過預先編程，並按固定的路徑執行動作，目標物體的初始位置和目標位置都是固定的,機(ji)器(qi)人(ren)隻(zhi)是(shi)完(wan)成(cheng)點(dian)到(dao)點(dian)的(de)動(dong)作(zuo)。而(er)對(dui)於(yu)拾(shi)取(qu)輸(shu)送(song)線(xian)上(shang)位(wei)置(zhi)不(bu)確(que)定(ding)的(de)物(wu)體(ti)如(ru)麵(mian)包(bao)，袋(dai)裝(zhuang)食(shi)品(pin)等(deng)物(wu)體(ti)，沿(yan)固(gu)定(ding)軌(gui)跡(ji)運(yun)行(xing)的(de)機(ji)械(xie)手(shou)就(jiu)無(wu)能(neng)為(wei)力(li)了(le)。為(wei)保(bao)證(zheng)搬(ban)運(yun)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)順(shun)利(li)完(wan)成(cheng)這(zhe)類(lei)在(zai)線(xian)拾(shi)放(fang)的(de)工(gong)作(zuo)任(ren)務(wu),xuyinrushijiaojinxingshibiedingwei，yindaogongyejiqirenwanchengduigongjiandeshiquhefangzhidengcaozuo。shiyongshijiaoyindaodejixieshouzaidongzuozhixingsudu，fangzhijingduhezhongfuwendingxingfangmiandoujiaorengongyouhendayoushi。
一、機械手自動拾放係統原理
在一些傳統的行業，例如袋裝食品生產、陶tao瓷ci生sheng產chan中zhong，需xu要yao對dui位wei置zhi不bu確que定ding的de物wu體ti如ru麵mian包bao，袋dai裝zhuang食shi品pin等deng進jin行xing拾shi取qu，而er大da多duo數shu的de搬ban運yun工gong業ye機ji器qi人ren都dou隻zhi能neng通tong過guo預yu先xian編bian程cheng，執zhi行xing固gu定ding路lu徑jing的de拾shi取qu操cao作zuo，對dui這zhe一yi需xu求qiu無wu能neng為wei力li。為wei此ci，企qi業ye需xu采cai用yong大da量liang人ren力li來lai完wan成cheng搬ban運yun作zuo業ye，不bu僅jin增zeng加jia人ren力li成cheng本ben，生sheng產chan效xiao率lv也ye低di。工gong業ye機ji器qi人ren要yao實shi現xian隨sui放fang隨sui取qu的de操cao作zuo，就jiu需xu要yao引yin入ru視shi覺jiao進jin行xing識shi別bie定ding位wei。使shi用yong視shi覺jiao引yin導dao的de機ji械xie手shou在zai動dong作zuo執zhi行xing速su度du，放fang置zhi精jing度du和he重zhong複fu穩wen定ding性xing方fang麵mian都dou較jiao人ren工gong有you很hen大da優you勢shi。
由台達DMV機ji器qi視shi覺jiao係xi統tong與yu機ji械xie手shou組zu合he的de機ji械xie手shou自zi動dong拾shi放fang係xi統tong，具ju有you高gao度du的de靈ling活huo性xing，可ke以yi幫bang助zhu行xing業ye用yong戶hu輕qing而er易yi舉ju的de完wan成cheng繁fan瑣suo複fu雜za的de搬ban運yun作zuo業ye。該gai係xi統tong通tong過guo以yi太tai網wang通tong訊xun的de方fang式shi，把ba檢jian測ce數shu據ju傳chuan送song到dao機ji械xie手shou係xi統tong，並bing由you機ji械xie手shou實shi現xian目mu標biao物wu體ti的de拾shi放fang。台tai達daDMV1000控製器，擁有高精度攝像頭，百萬像素級別鏡頭以及紅色LED環(huan)形(xing)光(guang)源(yuan)，可(ke)以(yi)精(jing)準(zhun)的(de)引(yin)導(dao)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)完(wan)成(cheng)對(dui)工(gong)件(jian)的(de)拾(shi)取(qu)和(he)放(fang)置(zhi)等(deng)操(cao)作(zuo)。目(mu)前(qian)，從(cong)各(ge)行(xing)業(ye)使(shi)用(yong)的(de)反(fan)饋(kui)情(qing)況(kuang)可(ke)知(zhi)，該(gai)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)提(ti)升(sheng)了(le)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)高(gao)，而(er)且(qie)靈(ling)活(huo)性(xing)好(hao)。此(ci)外(wai)，隻(zhi)需(xu)借(jie)由(you)簡(jian)單(dan)的(de)視(shi)教(jiao)動(dong)作(zuo)，該(gai)係(xi)統(tong)即(ji)可(ke)實(shi)現(xian)多(duo)種(zhong)不(bu)同(tong)規(gui)格(ge)產(chan)品(pin)的(de)檢(jian)測(ce)，幫(bang)助(zhu)企(qi)業(ye)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)。
二、係統介紹
1、係統配置：
根據產品生產的要求，從經濟性和係統可靠性的角度出發，選擇控製係統的元器件。機器視覺係統可選擇：1）台達DMV1000控製器；2）80萬像素攝像頭；3）25mm 百萬像素級別鏡頭；4）紅色LED環形光源。
2、係統控製圖
圖1、係統控製圖
3、台達DMV1000視覺控製器特點
1）內建操作係統，小型化體積，無需搭配PC操作；
2）流程化操作接口，降低使用者設定上的複雜度；
3）提供多樣檢測功能，滿足大部份應用需求；
4）工業級設計，符合於震動、高溫等生產環境；
5）支持雙攝影機同步檢測 (80萬畫素之1394a攝影機)；
6）I/O、RS232、Ethernet、USB等多樣外部通訊方式；
7）SD 記憶卡儲存裝置；
8）提供操作器及PC軟件設定接口；
9）已擁有大量的圖形工具，包括麵積測量、邊緣位置、邊緣計數、 邊緣寬度、邊緣節距、邊形比對、邊緣角度、斑點偵測、影像強度、汙點檢測、邊緣追蹤及寬度追蹤。
其檢測係統使用了專用的視覺LED光源，主要有三大特點：
1）使用壽命長，一萬到三萬小時左右。如果選用頻閃的功能，LED壽命將更長，而且LED的通斷速度快，可在10微秒達到最大亮度；
2）LED有不同的顏色不同的波長，用戶可以根據檢測對象的特征選用不同波長的光源，以突出檢測特征從而達到理想的效果；
3）穩定性好，LED燈采用直流供電，克服了交流供電時出現的工頻頻閃現象，保持了獲取圖像的一致性。圖1為係統控製圖。
三、方案實施：
1、工作流程：
當目標物體從流水線出來，以隨機的姿態進入機器視覺的視野後，由上位機觸發視覺係統進行取像，然後把圖像信息傳輸給圖像處理器GPU。通過圖像處理器的運算，計算出產品的重心位置（XY坐標和角度θ）。比如：機器視覺檢測出視野裏出現了7個目標物體，這7個物體的位置數據將通機器視覺自帶的通訊口與上位機進行通訊，最後由上位機發送指令給機械手執行動作。
此外，台達DMV產品還支持RS232/RS485、Ethernet(10BASE-T)和台達DVP PLC-Link等通訊方式。市麵上幾家大的機械手廠家包括均支持DMV的通訊接口。經過程序優化，機械手的抓取速度可達到200個/分鍾，定位誤差小於0.5mm，角度誤差小於1°。
2、技術性能及係統參數
檢測內容：產品中心的XY位置及角度θ
通訊方式：通過以太網發送產品的位置數據到上位機（PLC，工控機）
FOV（檢測視野）：200×150mm
WD（工作距離）：800mm
3、 DMV控製係統設計
作為位置測量係統的DMV，除供電電源外，觸發信號和位置坐標值輸出都是通過以太網口與上位機進行通訊，圖2為DMV的接線端子圖。
圖2 、DMV的接線端子圖
四、方案效果
該檢測係統經過合適的選型、較好的硬件配置及完善的程序設計，完全滿足用戶要求。此外，該係統還具備以下幾個特點：
1）加工生產效率高（大約每秒鍾拾取3個產品）；
2）靈活性好，通過簡單的視教動作，即可實現多種不同規格產品的檢測；
3）大大減輕工人勞動強度。
隨(sui)著(zhe)國(guo)內(nei)人(ren)力(li)成(cheng)本(ben)的(de)增(zeng)長(chang)以(yi)及(ji)加(jia)工(gong)企(qi)業(ye)對(dui)品(pin)質(zhi)，產(chan)能(neng)要(yao)求(qiu)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)升(sheng)，對(dui)機(ji)器(qi)視(shi)覺(jiao)係(xi)統(tong)介(jie)入(ru)生(sheng)產(chan)領(ling)域(yu)取(qu)代(dai)人(ren)工(gong)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)，檢(jian)測(ce)的(de)需(xu)求(qiu)將(jiang)呈(cheng)現(xian)出(chu)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)的(de)趨(qu)勢(shi)。據(ju)統(tong)計(ji)，歐(ou)美(mei)日(ri)等(deng)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)製(zhi)造(zao)業(ye)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)使(shi)用(yong)率(lv)較(jiao)10年前有近10beidezengfu。shijishang，zaijingmidianzixingye，shiyongjiqishijiao，jixieshoujinxingchanpinchicunceliang，waiguanjiance，duiweidengyingyongyifeichangchengshu，zaiyixiegaojingdudeduiweiyingyongli，jiqishijiaochanpindeceliangjingduyidadachaozairengongjiancedefenbianlvhejingdu。
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