工业机器人视觉系统组成及介绍
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机器人视觉(Robot Vision)简介机器视觉系统的组成机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能,也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。
按现在的理解,人类视觉系统的感受部分是视网膜,它是一个三维采样系统。
三维物体的可见部分投影到网膜上,人们按照投影到视网膜上的二维的像来对该物体进行三维理解。
所谓三维理解是指对被观察对象的形状、尺寸、离开观察点的距离、质地和运动特征(方向和速度)等的理解。
机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等,它们都把三维的影像作为输入源,即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。
如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话,则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换,也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。
机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面,包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。
产品的分类和选择也集成于检测功能中。
下面通过一个用于生产线上的单摄像机视觉系统,说明系统的组成及功能。
视觉系统检测生产线上的产品,决定产品是否符合质量要求,并根据结果,产生相应的信号输入上位机。
图像获取设备包括光源、摄像机等;图像处理设备包括相应的软件和硬件系统;输出设备是与制造过程相连的有关系统,包括过程控制器和报警装置等。
数据传输到计算机,进行分析和产品控制,若发现不合格品,则报警器告警,并将其排除出生产线。
机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源,也可以和CIMS其它系统集成。
图像的获取图像的获取实际上是将被测物体的可视化图像和内在特征转换成能被计算机处理的一系列数据,它主要由三部分组成:*照明*图像聚焦形成*图像确定和形成摄像机输出信号1、照明照明和影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少3 0%的应用效果。
由于没有通用的机器视觉照明设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择相应的照明装置,以达到最佳效果。
机器人的组成结构及原理机器人作为一种能够替代人力完成各种任务的智能装置,在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
为了更好地理解机器人的工作原理和组成结构,本文将从机器人的基本组成部分、传感器及感知技术、中央处理器、执行器和电源系统等方面进行探讨。
一、机器人的基本组成部分机器人的基本组成部分包括机械结构、电子设备及软件系统。
机械结构是机器人最为显著和重要的特征之一,它是机器人的外部框架,用于支撑和连接各个部分。
通常,机械结构由连接杆、关节和整体骨架等组成。
电子设备则是机器人的"大脑",用于控制和操纵机械结构。
软件系统是机器人的指令和运行程序,它决定了机器人的行为和任务执行方式。
二、传感器及感知技术机器人的传感器起到了感知环境和获取信息的关键作用。
传感器可以接收并转换环境中的物理量和信号,进而将其转化为数字信号,以供机器人进行分析和判断。
常见的机器人传感器包括视觉传感器、声音传感器、力传感器、光传感器等。
这些传感器能够帮助机器人感知和识别人类的动作、声音、姿势以及环境中的物体和障碍物等。
感知技术的发展不仅提高了机器人的自主性和智能化水平,还为机器人与人类之间的互动提供了更加精确和准确的基础。
三、中央处理器中央处理器是机器人的控制中枢,类似于人类的大脑。
它能够接收传感器传来的信息,并进行处理和分析。
中央处理器负责决策机器人的行动和执行任务的顺序。
在中央处理器中,通常会嵌入一些算法和软件,用于机器人的导航、路径规划、动作控制等方面。
中央处理器的性能决定了机器人的反应速度和智能水平。
四、执行器执行器是机器人的身体部分,用于执行各种动作和任务。
常见的执行器包括电机、液压装置、气动装置等。
机器人的执行器通过接收中央处理器的指令,将其转化为力、速度或位移等物理功能,从而实现机器人的运动和动作。
不同类型的机器人会采用不同的执行器,比如工业机器人常使用电机来完成各种机械操作。
五、电源系统电源系统为机器人提供所需的电能,以保证它的正常运行和工作。
工业机器人视觉焊缝识别系统设计工业机器人视觉焊缝识别系统设计随着工业化进程的加快和科技的不断发展,工业机器人在生产线上的应用越来越广泛。
焊接是制造业中常见的工序之一,传统的焊接工作由人工操作完成,但这种方式存在效率低、质量不稳定以及劳动力成本高等问题。
为了提高生产效率和产品质量,工业机器人的应用成为焊接行业的一个重要趋势。
然而,仅有机器人的应用是不够的,视觉识别系统的引入对于确保焊缝的高质量起到了非常重要的作用。
工业机器人视觉焊缝识别系统主要是通过相机模块获取焊缝图像,并通过图像处理和算法的支持,对焊缝进行实时识别和定位。
本文将介绍一个基于视觉识别的工业机器人焊缝识别系统的设计思路和关键技术。
首先,系统硬件部分包括相机模块、光源、机器人控制器和焊接工作台等。
相机模块是获取焊缝图像的核心设备,其位置和角度的选择需要满足焊缝识别的要求。
为了保证图像的清晰度和稳定性,光源的设计也是至关重要的。
机器人控制器作为系统的核心,负责接收和解析相机模块采集到的图像,并实时指示机器人的动作。
其次,系统软件部分包括图像处理算法、焊缝识别算法和机器人控制算法等。
图像处理算法主要对相机模块采集到的图像进行预处理,包括图像增强、噪声滤除、图像分割等,以提高焊缝图像的质量。
焊缝识别算法是识别焊缝位置和形状的关键环节,通常采用边缘检测、特征提取和匹配等方法进行。
机器人控制算法根据焊缝的位置和形状信息,计算出机器人的移动轨迹和焊接参数,实现焊缝的高精度识别和自动焊接。
最后,系统的核心是各个部分的协同工作。
相机模块通过获取焊缝图像传输给机器人控制器,控制器解析并通过图像处理和焊缝识别算法进行分析,最终得到焊缝的位置和形状信息,并传递给机器人控制算法,实现机器人的自动控制。
工业机器人视觉焊缝识别系统的设计不仅能大幅度提高焊接效率和质量,还能降低劳动力成本和人力资源的浪费。
通过该系统,可以实现焊缝的自动化识别和精准焊接,减少焊接过程中的误差和质量问题。
工业机器人控制系统的组成HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】工业机器人控制系统的组成1、控制计算机:控制系统的调度指挥机构。
一般为微型机、微处理器有32位、64位等如奔腾系列CPU以及其他类型CPU。
2、示教盒:示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作,拥有自己独立的CPU以及存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。
3、操作面板:由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作。
4、硬盘和软盘存储存:储机器人工作程序的外围存储器。
5、数字和模拟量输入输出:各种状态和控制命令的输入或输出。
6、打印机接口:记录需要输出的各种信息。
7、传感器接口:用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制,一般为力觉、触觉和视觉传感器。
8、轴控制器:完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。
9、辅助设备控制:用于和机器人配合的辅助设备控制,如手爪变位器等。
10、通信接口:实现机器人和其他设备的信息交换,一般有串行接口、并行接口等。
11、网络接口1)Ethernet接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信,数据传输速率高达10Mbit/s,可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后,支持TCP/IP通信协议,通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。
2)Fieldbus接口:支持多种流行的现场总线规格,如Devicenet、ABRemoteI/O、Interbus-s、profibus-DP、M-NET等。
?工业机器人控制系统分类1、程序控制系统:给每一个自由度施加一定规律的控制作用,机器人就可实现要求的空间轨迹。
2、自适应控制系统:当外界条件变化时,为保证所要求的品质或为了随着经验的积累而自行改善控制品质,其过程是基于操作机的状态和伺服误差的观察,再调整非线性模型的参数,一直到误差消失为止。
一.工业机器人组成系统工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。
主体即机座和执行机构,包括腰部、肩部、肘部和手腕部,其中手腕部有3个运动自由度。
驱动系统包括动力装置和传动机构,用以使执行机构产生相应的动作。
控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号,并进行控制。
工业机器人按执行机构运动的控制机能,又可分点位型和连续轨迹型。
点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。
工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类。
编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。
示教输入型的示教方法有两种:一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。
在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。
示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。
几个问题:(1)巨轮机器人JLRB20KG机器人是点位型还是连续轨迹型?(2)能不能编写一个简单程序,使机器人能够的末端能够走一个圆?(3)能不能控制机器人中每一个电机的输出功率或扭矩?(4)机器人每一个关节从驱动电机到执行机构的传递效率有没有?二.工业机器人的主体机器人本体由机座、腰部、大臂、小臂、手腕、末端执行器和驱动装置组成。
共有六个自由度,依次为腰部回转、大臂俯仰、小臂俯仰、手腕回转、手腕俯仰、手腕侧摆。
机器人采用电机驱动,电机分为步进电机或直流伺服电机。
直流伺服电机能构成闭环控制、精度高、额定转速高、但价格较高,而步进电机驱动具有成本低、控制系统简单。
工业机器人控制系统组成及典型结构一、工业机器人控制系统所要达到的功能机器人控制系统是机器人的重要组成部分,用于对操作机的控制,以完成特定的工作任务,其基本功能如下:1、记忆功能:存储作业顺序、运动路径、运动方式、运动速度和与生产工艺有关的信息。
2、示教功能:离线编程,在线示教,间接示教。
在线示教包括示教盒和导引示教两种。
3、与外围设备联系功能:输入和输出接口、通信接口、网络接口、同步接口。
4、坐标设置功能:有关节、绝对、工具、用户自定义四种坐标系。
5、人机接口:示教盒、操作面板、显示屏。
6、传感器接口:位置检测、视觉、触觉、力觉等。
7、位置伺服功能:机器人多轴联动、运动控制、速度和加速度控制、动态补偿等。
8、故障诊断安全保护功能:运行时系统状态监视、故障状态下的安全保护和故障自诊断。
二、工业机器人控制系统的组成1、控制计算机:控制系统的调度指挥机构。
一般为微型机、微处理器有32位、64位等如奔腾系列CPU以及其他类型CPU。
2、示教盒:示教机器人的工作轨迹和参数设定,以及所有人机交互操作,拥有自己独立的CPU以及存储单元,与主计算机之间以串行通信方式实现信息交互。
3、操作面板:由各种操作按键、状态指示灯构成,只完成基本功能操作。
4、硬盘和软盘存储存:储机器人工作程序的外围存储器。
5、数字和模拟量输入输出:各种状态和控制命令的输入或输出。
6、打印机接口:记录需要输出的各种信息。
7、传感器接口:用于信息的自动检测,实现机器人柔顺控制,一般为力觉、触觉和视觉传感器。
8、轴控制器:完成机器人各关节位置、速度和加速度控制。
9、辅助设备控制:用于和机器人配合的辅助设备控制,如手爪变位器等。
10、通信接口:实现机器人和其他设备的信息交换,一般有串行接口、并行接口等。
11、网络接口1)Ethernet接口:可通过以太网实现数台或单台机器人的直接PC通信,数据传输速率高达10Mbit/s,可直接在PC上用windows库函数进行应用程序编程之后,支持TCP/IP通信协议,通过Ethernet接口将数据及程序装入各个机器人控制器中。