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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、taocishengchanzhong，xuyaoduiweizhibuquedingdewutirumianbao，daizhuangshipindengjinxingshiqu，erdaduoshudebanyungongyejiqirendouzhinengtongguoyuxianbiancheng，zhixinggudinglujingdeshiqucaozuo，duizheyixuqiuwunengweili。weici，qiyexucaiyongdaliangrenlilaiwanchengbanyunzuoye，bujinzengjiarenlichengben，shengchanxiaolvyedi。gongyejiqirenyaoshixiansuifangsuiqudecaozuo，jiuxuyaoyinrushijiaojinxingshibiedingwei。shiyongshijiaoyindaodejixieshouzaidongzuozhixingsudu，fangzhijingduhezhongfuwendingxingfangmiandoujiaorengongyouhendayoushi。
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LEDhuanxingguangyuan，keyijingzhundeyindaogongyejiqirenwanchengduigongjiandeshiquhefangzhidengcaozuo。muqian，conggexingyeshiyongdefankuiqingkuangkezhi，gaixitongbujintishengleshengchanxiaolvgao，erqielinghuoxinghao。ciwai，zhixujieyoujiandandeshijiaodongzuo，gaixitongjikeshixianduozhongbutongguigechanpindejiance，bangzhuqiyedadajiangdilerenlichengben。
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jiao10年前有近10倍bei的de增zeng幅fu。實shi際ji上shang，在zai精jing密mi電dian子zi行xing業ye，使shi用yong機ji器qi視shi覺jiao，機ji械xie手shou進jin行xing產chan品pin尺chi寸cun測ce量liang，外wai觀guan檢jian測ce，對dui位wei等deng應ying用yong已yi非fei常chang成cheng熟shu，在zai一yi些xie高gao精jing度du的de對dui位wei應ying用yong裏li，機ji器qi視shi覺jiao產chan品pin的de測ce量liang精jing度du已yi大da大da超chao載zai人ren工gong檢jian測ce的de分fen辨bian率lv和he精jing度du。
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