Utiliser la caméra pour obtenir un nuage de points, générer le modèle de l’objet cible, et configurer manuellement le point de préhension
Dans ce flux de travail, vous pouvez utiliser le nuage de points acquis par la caméra pour générer un modèle de nuage de points et créer un objet cible.
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Avant de sélectionner ce flux de travail, assurez-vous que le projet actuel contient l’Étape « Capture d’images depuis la caméra », et que la caméra est connectée ou que le mode virtuel est activé. |
Sur la page d’accueil de l’éditeur d’objet cible, cliquez sur Sélectionner sous le flux de travail Obtenir un nuage de points avec la caméra, et définissez le nom de l’objet cible pour entrer dans le processus de configuration. Le processus de configuration global est illustré dans la figure ci-dessous.
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Acquérir le nuage de points : Utilisez le projet actuel pour acquérir le nuage de points. Puis ajustez les paramètres et définissez la ROI 3D pour générer un modèle de nuage de points.
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Éditer le modèle : Éditez le modèle de nuage de points généré, y compris l’étalonnage du point central de l’objet et la configuration du modèle de nuage de points, afin d’assurer de meilleures performances de l’appariement 3D ultérieur.
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Définir le point de préhension : Définissez le point de préhension ou ajoutez le tableau de points de préhension sur le modèle de nuage de points édité.
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Définir le modèle de collision (optionnel) : Générez le modèle de collision pour la détection de collisions lors de la planification de trajectoire.
Les sections suivantes fournissent des instructions détaillées sur la configuration.
Acquérir le nuage de points
Après être entré dans le processus de configuration, le nuage de points doit d’abord être acquis afin de générer le modèle de nuage de points.
Définir les informations du projet
Sélectionnez l’Étape « Capture d’images depuis la caméra » dans le projet actuel pour acquérir le nuage de points. Puis cliquez sur Acquérir le nuage de points, et le résultat pourra ensuite être visualisé dans la zone de visualisation.
Notez que lorsque le champ de vision de la caméra ne peut pas couvrir l’ensemble de l’objet cible, il faut privilégier la présence des zones clés de l’objet dans le champ de vision de la caméra.
La figure ci-dessous montre un exemple de pièce en tôle longue. En supposant que la région délimitée par le cadre rouge à droite soit le FOV de la caméra, il est recommandé de sélectionner le nuage de points à l’intérieur de la région délimitée par le cadre vert comme modèle de nuage de points pour la stabilité de l’appariement. Assurez-vous que la région délimitée par le cadre vert se trouve dans le FOV de la caméra lors de l’acquisition des données. En particulier, la partie du bord droit doit être dans le FOV de la caméra.
Enregistrer la pose de la bride du robot au point de capture d’image
Si la caméra est montée en mode EIH, vous pouvez cliquer sur le bouton Obtenir la pose actuelle pour obtenir la pose de la bride du robot lors de la capture du nuage de points. Veuillez noter :
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La pose fait référence à la pose de la bride du robot, et non au TCP.
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La pose correspond à la pose de la bride du robot au point de capture d’image.
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Vérifiez soigneusement les valeurs afin d’éviter les erreurs.
Paramètres de prétraitement
Pour supprimer les points parasites et accélérer le traitement dans les Étapes suivantes, vous pouvez effectuer un prétraitement sur le nuage de points. Pour des explications détaillées sur les paramètres, reportez-vous à Paramètres de prétraitement.
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Si l’Étape « Reconnaissance d’objet cible 3D » est utilisée dans le projet, vous pouvez activer Utiliser les paramètres de l’Étape « Reconnaissance d’objet cible 3D », et les valeurs des paramètres de l’Étape « Reconnaissance d’objet cible 3D » seront alors synchronisées. Cela améliore la précision de l’appariement 3D. |
Définir la ROI et l’arrière-plan
Pour supprimer rapidement les nuages de points non pertinents de la scène et extraire le nuage de points de l’objet cible, vous pouvez définir une ROI et supprimer l’arrière-plan.
Si vous devez supprimer l’arrière-plan en capturant l’image de l’arrière-plan, vous devez déplacer l’objet cible hors du champ de la caméra après l’acquisition du nuage de points. Cliquez ensuite sur Capturer et supprimer l’arrière-plan, et l’outil capturera automatiquement une image de l’arrière-plan et supprimera le nuage de points de l’arrière-plan.
L’acquisition du nuage de points est maintenant terminée. Vous pouvez cliquer sur Suivant pour commencer à éditer le modèle de nuage de points généré.
Éditer le modèle de nuage de points
Éditer le nuage de points
Lors de la génération d’un modèle de nuage de points en acquérant le nuage de points d’un objet cible avec la caméra, assurez-vous que le nuage de points acquis par la caméra reproduit fidèlement les caractéristiques de l’objet cible et supprime toute partie parasite du nuage de points. Reportez-vous à Modifier le nuage de points pour des instructions détaillées sur la suppression des points parasites.
La figure ci-dessous montre le modèle de nuage de points d’un carter de boîte de vitesses. Le nuage de points d’arrière-plan sous le carter et le nuage de points cohésif (en orange) sur le côté doivent être supprimés.
Calibrer le point central de l’objet
Après qu’un point central d’objet a été calculé automatiquement, vous pouvez le calibrer sur la base de l’objet cible utilisé. Sélectionnez une méthode de calcul sous Calibrer le point central par application, puis cliquez sur Commencer le calcul pour calibrer le point central de l’objet.
| Méthode | Description | Opération | Scénario d’application |
|---|---|---|---|
Recalculer en utilisant le point central d’origine |
Méthode de calcul par défaut. Calculez le point central de l’objet selon les caractéristiques de l’objet cible et le point central d’origine de l’objet. |
Sélectionnez Recalculer en utilisant le point central d’origine, puis cliquez sur le bouton Commencer le calcul. |
En général, cette méthode peut être utilisée pour calculer le point central de tous les objets cibles. |
Calibrer vers le centre de symétrie |
Calculez le point central de l’objet en fonction de la symétrie de l’objet cible.
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Sélectionnez Calibrer vers le centre de symétrie et cliquez sur le bouton Commencer le calcul. |
Cette méthode peut être utilisée pour calculer le point central de l’objet lors du filtrage des résultats d’appariement selon la symétrie de l’objet cible. |
Calibrer vers le centre de caractéristique |
Calculez le point central de l’objet selon le Type de caractéristique sélectionné et la ROI 3D définie. |
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Objets cibles présentant des caractéristiques géométriques évidentes
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Configurer le modèle de nuage de points
Pour mieux utiliser le modèle de nuage de points lors de l’appariement 3D ultérieur et améliorer la précision d’appariement, l’outil propose les deux options suivantes pour configurer le modèle de nuage de points. Vous pouvez activer la fonctionnalité Configurer le modèle de nuage de points selon les besoins.
Calculer des poses pour filtrer le résultat d’appariement
Une fois Calculer des poses pour filtrer le résultat d’appariement activé, davantage de tentatives d’appariement seront effectuées en fonction des réglages afin d’obtenir des résultats d’appariement avec une confiance plus élevée. Cependant, un plus grand nombre de tentatives entraînera un temps de traitement plus long.
Deux méthodes sont disponibles : Calculer automatiquement les poses improbables et Configurer la symétrie manuellement. En général, Calculer automatiquement les poses improbables est recommandé. Voir ci-dessous pour plus de détails.
| Méthode | Description | Opération |
|---|---|---|
Calculer automatiquement les poses improbables |
Les poses susceptibles de provoquer des correspondances erronées seront calculées automatiquement. Au cours du processus de calcul, un ensemble de poses candidates est généré automatiquement sur la base de poses équivalentes ou ambiguës pouvant survenir en raison de la symétrie de rotation de l’objet cible autour de l’axe Z. Dans les appariements ultérieurs, les poses qui correspondent avec succès à ces poses seront considérées comme non conformes et seront filtrées. |
Notez que les résultats du calcul ne seront pas mis à jour automatiquement lorsque le modèle de nuage de points est modifié. En cas de modification, veuillez cliquer de nouveau sur « Calculer les poses improbables » pour mettre à jour les résultats. |
Configurer la symétrie manuellement |
Calculer des poses potentiellement non concordantes sur la base des paramètres définis manuellement tels que l’Ordre de symétrie et la Plage d’angles. Dans les appariements ultérieurs, les poses qui correspondent avec succès à ces poses seront considérées comme non conformes et filtrées. |
Sélectionnez l’axe de symétrie en vous référant à Symétrie de rotation des objets cibles, puis définissez l’Ordre de symétrie et la Plage d’angles. |
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Après que la symétrie a été définie manuellement, le réglage de symétrie de l’objet cible prend effet dans les processus de Correspondance grossière, Correspondance fine et Correspondance extra fine (si activée) de l’étape Appariement 3D. |
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Lorsque cette fonctionnalité est activée, vous devez configurer les paramètres correspondants dans les étapes d’appariement ultérieures pour activer la fonctionnalité. Voir ci-dessous pour plus de détails.
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Définir le modèle de pondération
Lors de la reconnaissance de l’objet cible, la définition d’un modèle de pondération met en valeur les caractéristiques clés de l’objet cible, améliorant la précision des résultats d’appariement. Le modèle de pondération est généralement utilisé pour distinguer l’orientation de l’objet cible. Les procédures pour définir un modèle de pondération sont les suivantes.
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Un modèle de pondération ne peut être défini que lorsque les Paramètres d’affichage du nuage de points sont configurés sur Afficher uniquement le nuage de points de surface. |
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Cliquez sur Modifier le modèle.
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Dans la zone de visualisation, maintenez et appuyez sur le bouton droit de la souris pour sélectionner une partie des caractéristiques sur l’objet cible. La partie sélectionnée, c’est-à-dire le modèle de pondération, se verra attribuer un poids plus important dans le processus d’appariement.
En maintenant simultanément Shift et le bouton droit de la souris, vous pouvez définir plusieurs zones pondérées dans un seul modèle de nuage de points.
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Cliquez sur Appliquer pour terminer la définition du modèle de pondération.
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Pour que le modèle de pondération configuré prenne effet dans l’appariement ultérieur, allez au paramètre « Paramètres du modèle » de l’étape « Appariement 3D », et sélectionnez le modèle avec un modèle de pondération correctement défini. Puis, allez à « Filtrage des poses » et activez Prendre en compte la pondération dans la vérification des résultats. Le paramètre « Prendre en compte la pondération dans la vérification des résultats » apparaîtra après que le « Niveau d’ajustement des paramètres » est défini sur Expert. |
L’édition du modèle de nuage de points est maintenant terminée. Vous pouvez cliquer sur Suivant pour définir le point de préhension du modèle de nuage de points.
Définir le point de préhension
Ajuster le point de préhension
Par défaut, la liste des points de préhension affiche les points de préhension ajoutés, définis dans le repère dont l’origine est le point central de l’objet. La modification du point central de l’objet affectera les points de préhension. Vous pouvez ajuster les points de préhension par défaut ou en ajouter de nouveaux.
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Ajuster les points de préhension par défaut
Si le point de préhension généré automatiquement ne répond pas aux exigences de l’application, vous pouvez personnaliser les valeurs dans « Paramètres du point de préhension » ou faire glisser manuellement le point de préhension dans la zone de visualisation.
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Ajouter de nouveaux points de préhension
Si l’objet cible possède plusieurs points de préhension, cliquez sur le bouton Ajouter pour ajouter de nouveaux points de préhension.
Prenons les tubes carrés comme exemple : le préhenseur magnétique peut saisir depuis les côtés, les extrémités et les arêtes. Vous pouvez donc ajouter des points de préhension à ces positions.
Après avoir ajouté des points de préhension, vous pouvez faire glisser les points de préhension dans la liste pour ajuster la priorité. Les points situés plus haut dans la liste seront considérés en premier lors de la prise réelle.
Définir le tableau de points de préhension
Lorsque l’objet cible est symétrique, vous pouvez définir le tableau de points de préhension basé sur le point central de l’objet selon les besoins. La définition du tableau de points de préhension peut éviter des rotations inutiles de l’outil d’extrémité du robot lors de la prise. Cela augmente le taux de réussite de la planification de trajectoire et réduit le temps nécessaire, permettant au robot de se déplacer plus facilement et plus rapidement. Les procédures de configuration sont les suivantes.
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Sous « Paramètres du point de préhension », cliquez sur Générer à côté de Tableau de points de préhension.
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Reportez-vous à Symétrie de rotation des objets cibles pour sélectionner l’axe de symétrie, puis définissez l’Ordre de symétrie et la Plage d’angles.
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(Optionnel) Faire en sorte que le résultat de vision contienne des tableaux de points de préhension.
Si désactivé, Mech-Viz ou l’outil de planification de trajectoire générera des tableaux de points de préhension en fonction des réglages dans l’éditeur d’objet cible et planifiera la trajectoire selon les points de préhension du tableau. Si activé, Mech-Vision produira des tableaux de points de préhension basés sur les réglages dans l’éditeur d’objet cible, et Mech-Viz ou l’outil de planification de trajectoire utilisera les points de préhension du tableau pour planifier la trajectoire.
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Si vous souhaitez que des tableaux de points de préhension soient générés et sortis avant la planification de trajectoire, vous devez activer l’option.
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Si vous souhaitez que des tableaux de points de préhension soient générés après la planification de trajectoire, vous devez désactiver l’option.
Dans les situations réelles, vous pouvez décider d’activer ou non cette option en fonction des exigences du projet et des performances du système. Par exemple, lorsque le tableau de points de préhension contient de nombreux points, il est généralement recommandé d’activer cette option pour filtrer les points de préhension invalides avant la planification de trajectoire et produire des tableaux de points de préhension optimisés, afin d’éviter des temps de planification excessivement longs et d’améliorer l’efficacité globale.
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Prenons un tube rond comme exemple, les réglages du tableau de points de préhension sont les suivants.
En pratique, les points de préhension avec un axe Z dirigé vers le bas sont souvent invalides et vont affecter la planification de trajectoire. Vous devez donc réduire la Plage d’angles. Il est généralement recommandé de maintenir la plage dans ±90°. Par exemple, lors de la configuration d’un tableau de points de préhension pour des tubes ronds placés aléatoirement, la valeur de la plage d’angles est réglée sur ±30° dans la figure ci-dessous.
Ajouter une configuration de prise
Prévisualiser l’effet de la prise
Si un outil a été configuré dans l’outil de planification de trajectoire ou Mech-Viz, vous pouvez l’activer dans l’éditeur d’objet cible pour prévisualiser la relation de position entre le point de préhension et l’outil lors de la prise réelle. Cela aide à déterminer si les réglages du point de préhension sont appropriés. Les instructions détaillées sont les suivantes.
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Outil de planification de trajectoire
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Mech-Viz
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Ajouter un outil d’extrémité.
Ajouter un outil d’extrémité et définir le TCP dans l’outil de planification de trajectoire.
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Prévisualiser et activer l’outil.
Une fois l’outil d’extrémité ajouté, les informations de l’outil seront automatiquement mises à jour dans la liste des outils de l’éditeur d’objet cible. Vous pouvez sélectionner un outil dans la liste en fonction de vos besoins réels et prévisualiser la relation de position entre le point de préhension et l’outil dans la zone de visualisation lors de la prise réelle (comme illustré dans la figure ci-dessous).
Si l’outil est modifié dans l’outil de planification de trajectoire, veuillez enregistrer les modifications dans l’outil de planification de trajectoire pour mettre à jour la liste des outils dans l’éditeur d’objet cible. De plus, l’activation de l’outil correspondant pour le point de préhension dans l’éditeur d’objet cible est une condition préalable à la réussite de la planification de trajectoire. 
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Assurez-vous que le projet Mech-Viz se trouve dans la solution actuelle.
Afin de garantir que les informations de l’outil d’extrémité dans Mech-Viz puissent être mises à jour dans l’éditeur d’objet cible, reportez-vous à Exporter le projet vers la solution pour déplacer le projet Mech-Viz vers la solution actuelle.
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Ajouter un outil d’extrémité.
Ajouter un outil d’extrémité et définir le TCP dans Mech-Viz.
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Prévisualiser et activer l’outil.
Une fois l’outil d’extrémité ajouté, les informations de l’outil seront automatiquement mises à jour dans la liste des outils de l’éditeur d’objet cible. Vous pouvez sélectionner un outil dans la liste en fonction de vos besoins réels et prévisualiser la relation de position entre le point de préhension et l’outil dans la zone de visualisation lors de la prise réelle (comme illustré dans la figure ci-dessous).
Si vous avez modifié les configurations de l’outil dans Mech-Viz, enregistrez les modifications dans Mech-Viz pour mettre à jour la liste des outils dans l’éditeur d’objet cible. De plus, l’activation de l’outil correspondant pour le point de préhension dans l’éditeur d’objet cible est une condition préalable à la réussite de la simulation dans Mech-Viz.
Configurer les tolérances de translation et de rotation pour les outils
En pratique, afin de garantir que l’outil puisse toujours saisir l’objet cible après une translation ou une rotation le long d’un certain axe du point de préhension, vous pouvez configurer la tolérance de translation et la tolérance de rotation pour l’outil dans l’éditeur d’objet cible.
Prenons le tube rond comme exemple : l’outil peut être translaté le long de l’axe X du point de préhension pendant la prise.
La configuration correspondante est montrée ci-dessous.
Définir la stratégie de sélection du point de préhension
Rotation minimale de l’outil sera utilisée par défaut, et vous pouvez choisir une stratégie de sélection du point de préhension selon les besoins réels.
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Rotation minimale de l’outil : Lorsque cette stratégie est sélectionnée, le point de préhension qui entraîne la plus petite rotation de l’axe Z de l’outil pendant l’ensemble du processus de prise et de dépose sera sélectionné avec la priorité la plus élevée. Cette stratégie peut éviter que l’outil ne fasse des rotations inutiles après la prise de l’objet cible et prévenir la chute de l’objet saisi.
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Différence minimale entre la pose de l’outil et la pose de vision : Lorsque cette stratégie est sélectionnée, le point de préhension présentant la plus petite différence angulaire par rapport à la pose de l’objet cible sera sélectionné avec la priorité la plus élevée.
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Collision minimale entre l’outil et le nuage de points : Lorsque cette stratégie est sélectionnée, le point de préhension qui provoque la collision minimale entre l’outil et les nuages de points de l’objet cible sera sélectionné avec la priorité la plus élevée.
Cliquez sur Enregistrer pour sauvegarder les configurations de l’objet cible. Pour définir le modèle de collision, cliquez sur Suivant.
Définir le modèle de collision (optionnel)
Définir le modèle de collision
Le modèle de collision est un objet 3D virtuel utilisé pour la détection de collisions lors de la planification de trajectoire. L’outil recommande automatiquement le mode de génération du modèle de collision en fonction du flux de travail de configuration actuel. Le mode recommandé pour ce cas est Utiliser le modèle STL pour générer un cube de nuage de points. Cet outil génèrera des cubes de nuage de points basés sur le modèle STL sélectionné pour la détection de collisions. Le modèle de collision généré par cette méthode offre une haute précision, tandis que la vitesse de détection des collisions est plus faible.
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Sélectionner le modèle STL.
Cliquez sur Sélectionner le modèle STL puis sélectionnez le modèle STL utilisé pour générer le cube de nuage de points.
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Aligner les modèles.
L’alignement du modèle de collision avec le modèle de nuage de points de l’objet cible garantit une détection de collisions efficace. Vous pouvez cliquer sur Aligner automatiquement le modèle de nuage de points et le modèle de collision ou ajuster manuellement la pose du modèle de collision pour obtenir l’alignement avec le modèle de nuage de points de l’objet cible.
Configurer la symétrie de l’objet cible tenu
La symétrie de rotation est la propriété de l’objet cible qui lui permet de coïncider avec lui-même après une rotation d’un certain angle autour de son axe de symétrie. Lorsque le « Type de waypoint » est « Pose de l’objet cible », la configuration de la symétrie de rotation peut éviter des rotations inutiles de l’outil du robot lors de la manipulation de l’objet cible. Cela augmente le taux de réussite de la planification de trajectoire et réduit le temps nécessaire à la planification, permettant au robot de se déplacer plus harmonieusement et rapidement.
Sélectionnez l’axe de symétrie en vous référant à Symétrie de rotation des objets cibles, puis définissez l’Ordre de symétrie et la Plage d’angles.
Les paramètres du modèle de collision sont maintenant terminés. Cliquez sur Enregistrer pour enregistrer l’objet cible dans Solution folder\resource\workobject_library. L’objet cible pourra ensuite être utilisé dans les Étapes d’appariement 3D suivantes.