庫卡機(jī)器人視覺引導(dǎo)系統(tǒng)，包含兩個系統(tǒng):工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)和視覺引導(dǎo)系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)通過視覺來引導(dǎo)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行完成抓取、搬運(yùn)工作，就需要將工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)和視覺引導(dǎo)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)起來，視覺系統(tǒng)中的工業(yè)相機(jī)獲取圖像，經(jīng)過一系列的視覺算法的處理，并得出工件位置坐標(biāo)信息，并將這 些信息傳輸給工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)，將工件的位置坐標(biāo)信息傳輸?shù)焦I(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中，工業(yè)機(jī)器人根據(jù)收到的工件位置坐標(biāo)信息進(jìn)行抓取、搬運(yùn)工作，這些位置信號的傳輸，就是視覺引導(dǎo)系統(tǒng)和工業(yè)機(jī)器人之間的通訊。將視覺引導(dǎo)系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時通訊，不僅可以實(shí)時地將工件的坐標(biāo)信號傳輸?shù)綑C(jī)器人系統(tǒng)，使得視覺系統(tǒng)與工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)之間進(jìn)行信息互通。
視覺引導(dǎo)系統(tǒng)與工:業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)之間的通訊不僅可以將機(jī)器人的指令動作信息實(shí)時地反饋給視覺系統(tǒng)，視覺系統(tǒng)也實(shí)時地將工件的位置坐標(biāo)信息傳輸給機(jī)器人系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換。而本課題選用的KUKA KR 180 R2500cxtral六軸工業(yè)機(jī)器人具有兩種通訊模式，通過工業(yè)以太網(wǎng)的網(wǎng)口通訊和以串口上位機(jī)的串口通訊，網(wǎng)口通訊是基于以太網(wǎng)來進(jìn)行通信的，在實(shí)現(xiàn)多臺機(jī)器人聯(lián)合作業(yè)時更有優(yōu)勢。
庫卡機(jī)器人
(1)根據(jù)項(xiàng)目生產(chǎn)的實(shí)際要求，相機(jī)的安裝位置在生產(chǎn)線的兩側(cè)，確保傳送帶上的工件都出現(xiàn)在相機(jī)視野內(nèi)，調(diào)試設(shè)置好相機(jī)與傳送帶的相對位置。在調(diào)試相機(jī)安裝時，當(dāng)相機(jī)視野全部覆蓋傳送帶上的所有工件時，在進(jìn)行標(biāo)定之前要先調(diào)試并安裝好相機(jī)，經(jīng)過多次移動變換標(biāo)定板的標(biāo)定位置，并記錄每次的位置變換坐標(biāo)，*后綜合計算獲得標(biāo)定數(shù)據(jù)。
(2)設(shè)置好三爪氣動機(jī)械手爪，并按照正確的安裝方式安裝在庫卡機(jī)器人法蘭盤上面，調(diào)整合適的氣壓，并記錄安裝好氣動機(jī)械手爪之后機(jī)械手的位置坐標(biāo)，機(jī)械手的偏離角度。
(3)工件位置坐標(biāo)，通過庫卡機(jī)器人的手持式示教器進(jìn)行運(yùn)動編程，調(diào)試好機(jī)器人的程序。
(4)打開機(jī)器人視覺系統(tǒng)軟件，在機(jī)器人視覺引導(dǎo)系統(tǒng)軟件的上位機(jī)控制界面上面按下開始按鈕，系統(tǒng)開始自動進(jìn)入工作狀態(tài)，同時按下打開相機(jī)按鈕、選取、獲取圖像模式為單幀或連續(xù)，圖像采集卡會對采集到的圖像在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行處理，對工件的位置進(jìn)行識別定位，并與庫卡機(jī)器人進(jìn)行網(wǎng)口通訊。
(5)視覺系統(tǒng)與庫卡機(jī)器人進(jìn)行網(wǎng)口通訊并將識別定位到的工件坐標(biāo)值發(fā)送給機(jī)器人，庫卡機(jī)器人通過接收工件位置坐標(biāo)進(jìn)行自適應(yīng)判斷和實(shí)時抓取。可以通過庫卡機(jī)器人的示教編程器或者機(jī)器人視覺引導(dǎo)系統(tǒng)上位機(jī)軟件界面監(jiān)控機(jī)器人抓取動作過程和實(shí)時記錄坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
網(wǎng)口通訊中，*常用的兩種通訊協(xié)議就是UDP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議和TCP網(wǎng)終通訊協(xié)議。無論是哪種通訊模式，首先都要分配一個網(wǎng)絡(luò) IP地址，可以通過這個IP地址來找到與之通訊的系統(tǒng)端，還必須設(shè)置一個“端口號”來區(qū)分通信接口，*后就是選擇通訊的內(nèi)容，也就是通訊協(xié)議。無論是UDP協(xié)議還是TCP協(xié)議，處理接收協(xié)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(xiàng)目里面，提供以太網(wǎng)絡(luò)的后端便是服務(wù)器端，視覺引導(dǎo)系統(tǒng)所在PC端就是客戶端。
