Importer un fichier STL pour générer un modèle de nuage de points et configurer manuellement les points de préhension
Dans ce flux de travail, vous pouvez importer un fichier STL pour générer un modèle de nuage de points et créer rapidement un objet cible.
Sur la page d’accueil de l’éditeur d’objet cible, cliquez sur Sélectionner sous le flux de travail Importer un fichier STL, et définissez le nom de l’objet cible et le chemin du fichier STL pour entrer dans le processus de configuration. Le processus de configuration global est illustré dans la figure ci-dessous.
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Les fichiers STL existent en deux formats : ASCII et binaire. Les fichiers STL au format binaire sont plus compacts et se chargent plus rapidement. Il est donc recommandé de privilégier les fichiers STL au format binaire. |
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Configurer le fichier STL : Définissez l’unité, le mode de génération du nuage de points et d’autres paramètres pour le fichier STL importé afin de générer le modèle de nuage de points.
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Modifier le modèle : Modifiez le modèle de nuage de points généré, y compris la calibration du point central de l’objet et la configuration du modèle de nuage de points, afin d’assurer de meilleures performances pour 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 modifié.
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Définir le modèle de collision (optionnel) : Générer le modèle de collision pour la détection de collision lors de la planification de trajectoire.
Les sections suivantes fournissent des instructions détaillées sur la configuration.
Configurer le fichier STL
Après avoir importé le fichier STL, vous devez le configurer pour générer le modèle de nuage de points.
Sélectionner le fichier STL (optionnel)
Si vous avez sélectionné un mauvais fichier STL ou constatez que les normales du modèle STL importé sont incorrectes, cliquez sur le bouton Sélectionner le fichier STL pour importer un autre fichier STL.
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Veuillez vous référer à Correction du modèle STL pour déterminer si les normales d’un modèle STL sont correctes et comment corriger le modèle STL. |
Définir l’unité
Afin d’adapter le modèle de nuage de points généré aux dimensions réelles de l’objet cible, vous devez définir l’unité dimensionnelle du modèle STL sur millimètres (mm) ou mètres (m), selon les besoins.
Sélectionner le mode de génération du nuage de points
Reportez-vous au tableau ci-dessous pour sélectionner un mode de génération de nuage de points approprié en fonction des exigences réelles.
| Mode de génération du nuage de points | Description | Effet |
|---|---|---|
Générer à partir de toute la surface |
Le logiciel génère un nuage de points en fonction des informations de l’ensemble de la surface du modèle STL.
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Générer à partir de vues spécifiées |
Le logiciel génère des nuages de points à partir d’une ou de plusieurs vues sélectionnées du modèle STL, puis les assemble.
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Dans certains scénarios, l’utilisation du nuage de points généré à partir de l’ensemble de la surface pour l’appariement du modèle peut donner de meilleurs résultats. Si le résultat d’appariement basé sur le nuage de points d’une vue spécifiée n’est pas satisfaisant, il est recommandé d’essayer d’utiliser à la place le nuage de points de l’ensemble de la surface. |
Définir la méthode de sous-échantillonnage du modèle
Pour garantir la densité et la répartition uniforme du nuage de points et maintenir la vitesse d’appariement, le nuage de points doit être sous-échantillonné avant de générer un modèle de nuage de points.
En général, il est recommandé de sélectionner Sous-échantillonnage automatique. Si le résultat du sous-échantillonnage ne répond pas aux exigences — par exemple, si le nuage de points devient trop clairsemé, ce qui peut affecter les performances d’appariement — il est recommandé de sélectionner Sous-échantillonnage personnalisé et de définir l’Intervalle d’échantillonnage en fonction des conditions réelles.
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Après le sous-échantillonnage du nuage de points, sa distribution de points peut devenir inégale. |
La configuration du fichier STL est maintenant terminée. Cliquez sur Suivant pour modifier le modèle de nuage de points généré.
Modifier le modèle de nuage de points
Le modèle de nuage de points généré doit être modifié pour offrir de meilleures performances lors de l’appariement 3D ultérieur.
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Le processus de conversion du modèle STL en nuage de points peut introduire des erreurs, entraînant un désalignement du modèle de nuage de points par rapport au modèle STL. |
Modifier le nuage de points
Supprimer le nuage de points d’interférence
S’il existe des points d’interférence autour du modèle de nuage de points, vous pouvez les supprimer en modifiant le nuage de points. Reportez-vous à Modifier le nuage de points pour des instructions détaillées.
Sélectionner le nuage de points de caractéristiques
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Lors de la création du modèle de nuage de points des arêtes
Dans les applications, les objets cibles adoptent généralement diverses poses, correspondant à différents nuages de points. Seul le nuage de points le plus représentatif de la caractéristique de bord de l’objet cible doit être extrait et conservé dans le modèle de nuage de points.
La figure ci-dessous montre le modèle de nuage de points des arêtes du tube. Le tube est symétrique et semblable à un cylindre. Sur la zone latérale du cylindre, seul le nuage de points des arêtes est conservé. Par ailleurs, pour assurer un positionnement précis des extrémités du tube, le nuage de points des arêtes des deux extrémités du tube est conservé.
Le tableau ci-dessous montre les nuages de points des arêtes du tube dans différentes poses.
Poses du tube Nuages de points des arêtes (en jaune) 
Si l’objet cible (par exemple une pièce de tôlerie) est asymétrique, les nuages de points des arêtes depuis tous les angles de vue doivent être conservés.
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Lors de la création du modèle de nuage de points de surface
Le modèle de nuage de points de surface est essentiel pour vérifier la justesse de la pose et calculer la confiance de la pose. Il est donc recommandé d’utiliser le nuage de points de surface complet de l’objet cible lors de la création du modèle de surface afin d’en garantir la validité. La figure ci-dessous montre le modèle de nuage de points de surface du tube.
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. |
La modification 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 enregistrer 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 virtuel 3D utilisé dans la détection de collision pour la planification de trajectoire. L’outil recommande automatiquement le mode de génération du modèle de collision en fonction du flux de configuration actuel. Le mode recommandé pour ce cas est Utiliser le modèle STL pour générer un cube de nuage de points. Cet outil générera le cube de nuage de points sur la base du modèle STL importé et effectuera la détection de collision. Le modèle de collision généré par cette méthode offre une grande précision, tandis que la vitesse de détection de collision est plus faible.
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 requis, permettant au robot de se déplacer plus facilement et plus 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 ultérieures.