TCP触碰添加标定点

当遇到机器人无法使用Mech-Viz控制的情况时,可采用TCP触碰法进行标定。此方法所需标定点列较少,只需一组标定点列即可完成标定。

标定预配置

  • 选择标定工程路径

打开Mech-Vision软件,依次选择: 依次选择: 相机助手 ‣ 相机标定 。 选择用于保存标定数据的工程文件夹(若已经打开了工程,系统默认使用当前工程路径),如下图所示。

标定文件夹选择
  • 选择标定类型

选择对应的标定类型,EIH方式选择“Eye in Hand”模式,如下图所示。

EIH选择标定类型
  • 确定机器人连接状态并选择添加标定点方式

确定机器人连接状态,已经连接上机器人如下图所示;并选择 使用TCP尖点触碰方法 进入TCP标定模式。点击 结束 按钮,进入标定界面。

EIH选择标定模式

如果没有连接到机器人,如下图所示。请按照提示选择所使用的机器人类型,或先使用Mech-Center连接机器人后返回上一步然后重试。

EIH未连接机器人

注解

下文以机器人已连接为背景介绍操作步骤,若使用特殊机器人,具体标定步骤请参考: 手动标定步骤

连接相机

  • 选择相机

在标定界面下,选择需要连接的相机。如果网络连接良好且相机正常工作,相机的ID会自动出现在 已检测到的相机 下方。 选中相机后点击 连接相机 按钮,如下图所示,Mech-Vision便与相机连接。

连接真实相机
  • 采集图像

连接相机后,可以选择 连续采集 或者 单次采集 按钮。在标定界面右侧,查看相机采集的图像(确定相机图像正常后应关闭采集,以免多次刷新影响接下来的标定)。如下图所示。

采集图像
  • 手动添加相机

如果相机正常工作但没有被检测到,则需要手动添加相机IP。点击 手动添加相机 按钮,弹出对话框,如下图所示,填写对应相机名称与相机IP,即可添加相机到已检测到的相机一栏, 按上述步骤可连接相机。

添加相机

安装标定板

选择使用的标定板类型,并将标定板安装在相机视野范围中。其操作界面如下图所示。具体步骤如下:

选择并安装标定板
  1. 根据使用的标定板类型,选择对应的标定板型号(在标定板上方贴有型号铭牌),完成后点击 确认 按钮。

  2. 确认相机安装在机器人上,标定板放置在工件所在位置,完成后点击 确认 按钮。

  3. 确保标定板处于相机视野中心(彩色图红色矩形范围内),完成后点击 确认 按钮。

检查相机内参

  • 检查相机内参

安装好标定板后需要检查相机参数是否合适,以确保标定过程中可以检测到特征点。并且进一步检查相机的内参是否正确。点击 检查相机内参 按钮,尝试检测特征点,并进行相机内参检查。相机内参检查成功界面如下图所示,内参检查的结果会以弹窗形式显示。

检查相机内参

一般在光照条件良好,相机参数合适的情况下,保持默认值即可检测成功,特征点检测成功如下图所示。

相机内参检测
  • 画辅助圆

如果内参检测失败,则需要画辅助圆或手动调整标定板检测参数。如下图所示。

若选择画辅助圆,点击 开始画辅助圆 按钮,圈选要识别的圆点,圈选过后,圆点检测参数的值相应发生变化。

若选择手动调整检测参数,点击 编辑检测参数 ,更改检测参数值即可。

完成以上步骤后再次检测内参。

调整圆点检测参数

小技巧

若采集的标定点圆太小,不易圈选。可以在2D图上 右击,去掉勾选 适用窗口尺寸,勾选 调整为原图尺寸。调整图片大小后再画辅助圆。

倘若仍检测不到特征点,需根据现场作业条件调节相机相关参数,相机参数调节参考 参数调节 。 如果内参误差超出正常范围,显示的信息会变为红色,此时需要检查问题所在,重新标定相机内参。

设置TCP

  • 标定TCP

为了准确测量标定板在Base坐标系下的位姿,TCP触碰法首先需要得到工具相对于法兰原点的准确位置关系(缺省方向)。

Mech-Vision中标定TCP界面如下图所示。若TCP值已知,勾选 TCP值已知 选项,并输入TCP值。 若TCP值未知,则勾选 TCP值未知 选项,点击 标定TCP 按钮。标定TCP步骤如下:

标定TCP
  1. 使机器人末端尖点以不同姿态触碰固定尖点(尖点需在机器人工作空间内),每次触碰点击 添加位姿 按钮,位姿信息会显示在列表中。

  2. 若有添加错误的姿态信息需要删除,选中想要删除的数值,点击 删除位姿 按钮,即可删除。

  3. 当添加四个点后,点击 计算TCP 按钮,即可得到需要的尖点坐标,坐标自动填写在左侧,坐标精度以弹窗形式显示出来,如下图所示。

  4. 确认TCP值无误后,点击 确认TCP 按钮后,再点击 下一步 按钮,完成TCP标定。

TCP结果

小技巧

对于有些机器人在与Mech-Center进行连接之后无法通过示教器移动的情况(例如ABB),可以断开Mech-Center与机器人的连接,利用示教器移动机器人触碰尖点,读取示教器上面的机器人位姿输入到Mech-Vision里面,再添加TCP标定姿态。

注解

使用已知TCP时须保证示教器中TCP设置为0,否则造成叠加计算。

添加标定图像及位姿

在确认好尖点TCP之后,开始进行TCP触碰法标定。 利用三点法模式,依次使用机器人末端尖点触碰标定板上1、2、3三个点,每触碰一个点,点击一次 添加位姿 按钮,三个点触碰完毕,会在位姿信息列表中显示三个位姿。 如下图所示。

TCP触碰法标定

EIH实际尖点触碰如下图所示。

EIH实际尖点触碰

移动机器人使相机能够完整拍摄到标定板, 点击 添加单个标定板图像并记录位姿 按钮,相机拍照,识别出标定板圆点,完成TCP触碰法位姿数据添加。随后点击 下一步 按钮,完成添加标定点列步骤。如下图所示。

添加标定点列

注意

在整个标定过程中,确保标定板固定不动。

计算相机参数

  • 计算相机参数

进入计算相机参数界面,点击 计算相机参数 按钮,显示具体的的外参标定结果。如下图所示。

计算相机参数并检查结果界面
  • 在Mech-Viz中显示标定板点云

如下图所示,点击 在Mech-Viz中显示当前点云 按钮。

查看点云

进入Mech-Viz中,选择 机器人 选项卡,选择连接到的机器人型号,再点击 同步机器人 按钮。如下图所示。

同步机器人

选择 场景 选项卡,调整合适的地面高度,如下图所示。

场景参数

最后,可以在仿真中看到标定板的点云图像,如图所示。

标定板点云图像