サンプルプログラム2:MM_S2_Viz_Basic

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プログラム概要

機能

ロボットがMech-Vizプロジェクトをトリガーして実行し、その後計画された経路を取得して、把持および配置を実行します。

ファイル場所

Mech-VisionとMech-Vizソフトウェアのインストールディレクトリにある Communication Component/Robot_Interface/ABB/sample/MM_S2_Viz_Basic

RobotWare6システムを使用する場合、ファイルの拡張子は .mod です。RobotWare7システムを使用する場合、ファイルの拡張子を .mod から .modx に変更する必要があります。

必要なプロジェクト

Mech-VisionとMech-Vizプロジェクト

使用前提

  1. 標準インターフェース通信設定が完了したこと。

  2. 自動キャリブレーションが完了したこと。

このサンプルプログラムは参考用です。ユーザーは実際の状況に応じて、このプログラムを基に変更を加える必要があります。このプログラムをそのまま使用しないでください。

プログラム説明

以下はMM_S2_Viz_Basicサンプルプログラムのコードと関連する説明です。

MODULE MM_S2_Viz_Basic
!----------------------------------------------------------
! FUNCTION: trigger Mech-Viz project and get planned path
! Mech-Mind, 2023-12-25
!----------------------------------------------------------
!define local num variables
LOCAL VAR num pose_num:=0;
LOCAL VAR num status:=0;
LOCAL VAR num toolid{5}:=[0,0,0,0,0];
LOCAL VAR num vis_pose_num:=0;
LOCAL VAR num count:=0;
LOCAL VAR num label{5}:=[0,0,0,0,0];
!define local joint&pose variables
LOCAL CONST jointtarget home:=[[0,0,0,0,90,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL CONST jointtarget snap_jps:=[[0,0,0,0,90,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS robtarget camera_capture:=[[302.00,0.00,558.00],[0,0,-1,0],[0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS robtarget drop_waypoint:=[[302.00,0.00,558.00],[0,0,-1,0],[0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS robtarget drop:=[[302.00,0.00,558.00],[0,0,-1,0],[0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS jointtarget jps{5}:=
[
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]]
];
!define local tooldata variables
LOCAL PERS tooldata gripper1:=[TRUE,[[0,0,0],[1,0,0,0]],[0.001,[0,0,0.001],[1,0,0,0],0,0,0]];

PROC Sample_2()
    !set the acceleration parameters
    AccSet 50, 50;
    !set the velocity parameters
    VelSet 50, 1000;
    !move to robot home position
    MoveAbsJ home\NoEOffs,v3000,fine,gripper1;
    !initialize communication parameters (initialization is required only once)
    MM_Init_Socket "127.0.0.1",50000,300;
    !move to image-capturing position
    MoveL camera_capture,v1000,fine,gripper1;
    !open socket connection
    MM_Open_Socket;
    !trigger Mech-Viz project
    MM_Start_Viz 2,snap_jps;
    !get planned path, 1st argument (1) means getting pose in JPs
    MM_Get_VizData 1, pose_num, vis_pose_num, status;
    !check whether planned path has been got from Mech-Viz successfully
    IF status <> 2100 THEN
        !add error handling logic here according to different error codes
        !e.g.: status=2038 means no point cloud in ROI
        Stop;
    ENDIF
    !close socket connection
    MM_Close_Socket;
    !save waypoints of the planned path to local variables one by one
    MM_Get_Jps 1,jps{1},label{1},toolid{1};
    MM_Get_JPS 2,jps{2},label{2},toolid{2};
    MM_Get_JPS 3,jps{3},label{3},toolid{3};
    !follow the planned path to pick
    !move to approach waypoint of picking
    MoveAbsJ jps{1},v1000,fine,gripper1;
    !move to picking waypoint
    MoveAbsJ jps{2},v300,fine,gripper1;
    !add object grasping logic here, such as "setdo DO_1, 1;"
    Stop;
    !move to departure waypoint of picking
    MoveAbsJ jps{3},v1000,fine,gripper1;
    !move to intermediate waypoint of placing
    MoveJ drop_waypoint,v1000,z50,gripper1;
    !move to approach waypoint of placing
    MoveL RelTool(drop,0,0,-100),v1000,fine,gripper1;
    !move to placing waypoint
    MoveL drop,v300,fine,gripper1;
    !add object releasing logic here, such as "setdo DO_1, 0;"
    Stop;
    !move to departure waypoint of placing
    MoveL RelTool(drop,0,0,-100),v1000,fine,gripper1;
    !move back to robot home position
    MoveAbsJ home\NoEOffs,v3000,fine,gripper1;
ENDPROC
ENDMODULE

上記のサンプルプログラムの処理流れは、下図の通りです。

sample2

下表は上記のプログラムのコードとその説明です。コマンド名のリンクをクリックすることで、その詳細を確認できます。

処理流れ コートと説明

変数を定義

!define local num variables
LOCAL VAR num pose_num:=0;
LOCAL VAR num status:=0;
LOCAL VAR num toolid{5}:=[0,0,0,0,0];
LOCAL VAR num vis_pose_num:=0;
LOCAL VAR num count:=0;
LOCAL VAR num label{5}:=[0,0,0,0,0];
!define local joint&pose variables
LOCAL CONST jointtarget home:=[[0,0,0,0,90,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL CONST jointtarget snap_jps:=[[0,0,0,0,90,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS robtarget camera_capture:=[[302.00,0.00,558.00],[0,0,-1,0],[0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS robtarget drop_waypoint:=[[302.00,0.00,558.00],[0,0,-1,0],[0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS robtarget drop:=[[302.00,0.00,558.00],[0,0,-1,0],[0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]];
LOCAL PERS jointtarget jps{5}:=
[
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]],
    [[0,0,0,0,0,0],[9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9,9E+9]]
];
!define local tooldata variables
LOCAL PERS tooldata gripper1:=[TRUE,[[0,0,0],[1,0,0,0]],[0.001,[0,0,0.001],[1,0,0,0],0,0,0]];

ローカル変数を定義します。上記のローカル変数は本プログラムのみで有効となります。

ユーザーは事前に初期位置(home)、Mech-Vizプロジェクトに送信する位置姿勢(snap_jps)、撮影位置(camera_capture)、配置の中間点(drop_waypoint)、配置点(drop)をティーチングし、ロボットハンドのデータ(gripper1)を設定する必要があります。

詳細については、「キャリブレーション開始点の設定」をご参照ください。

加速度と速度を設定

!set the acceleration parameters
AccSet 50, 50;
!set the velocity parameters
VelSet 50, 1000;
  • AccSet 50, 50:加速度を通常の50%に制限し、加速度の増減率を通常の50%に制限します。

  • VelSet 50, 1000:速度をプログラムされた速度の50%に設定し、最大TCP速度を1000mm/sに設定します。

初期位置に移動

!move to robot home position
MoveAbsJ home\NoEOffs,v3000,fine,gripper1;
  • MoveAbsJ:ABBロボット用の絶対位置移動コマンド。ロボットの各関節が指定位置までそれぞれ移動することを意味します。

  • home:ロボットが移動する目標位置を指定します。この場合、ティーチング法で設定された初期位置を指します。通常、この位置はロボットがワークや周辺機器から安全な位置に離れている場所です。

  • \NoEOffs:移動は外部軸からの影響なし。

  • v3000:ロボットの移動速度は3000mm/s。

  • fine:指定位置までばっちり移動。

  • gripper1:移動中に使用されるロボットハンド。

このコードは、ロボットが3000mm/sの速度で、ティーチングされた初期位置までばっちり移動する(外部軸からの影響なし)ことを意味します。

通信初期化

!initialize communication parameters (initialization is required only once)
MM_Init_Socket "127.0.0.1",50000,300;

ロボットが MM_Init_Socket コマンドを使用して、通信対象(IPC)のIPアドレス(127.0.0.1)、ポート番号(50000)、タイムアウト待機時間(300秒)を指定することを意味します。

実際の状況に基づいてIPCのIPアドレスやポート番号を変更し、ビジョンシステムで設定されたパラメータと一致するようにする必要があります。

撮影位置に移動

!move to image-capturing position
MoveL camera_capture,v1000,fine,gripper1;
  • MoveL:ABBロボットの直線移動コマンド。ロボットが指定された位置まで直線的に移動することを意味します。

  • camera_capture:ロボットが移動する目標位置を指定します。この場合、ティーチング法で設定された撮影位置を指します。撮影位置とは、カメラが画像を撮影したときにロボットがいる位置を指します。この位置では、ロボットアームがカメラ視野を遮らないようにする必要があります。

このコマンドは、ロボットが1000mm/sの移動速度で、直線移動の方式で撮影位置に移動することを意味します。

通信確立

!open socket connection
MM_Open_Socket;

ロボットは MM_Open_Socket コマンドを使用して、ビジョンシステムとの間のTCPプロトコル通信接続を確立します。

Mech-Vizプロジェクトをトリガー

!trigger Mech-Viz project
MM_Start_Viz 2,snap_jps;
  • MM_Start_Viz:Mech-Vizプロジェクトの実行をトリガーするためのコマンド。

  • 2:変数snap_jpsが表す関節角度データをMech-Vizプロジェクトに送信します。

  • snap_jps:ユーザーによりカスタマイズされた関節角度。事前に設定する必要があります。把持経路を計画する際に、Mech-Vizプロジェクトの仮想ロボットはこの関節角度から最初の経路点に移動します。

このコマンドは、ロボットがビジョンシステムをトリガーしてMech-Vizプロジェクトを実行し、Mech-VizがMech-Visionから出力されたビジョン結果に基づいて把持経路を計画することを意味します。

計画された経路を取得

!get planned path, 1st argument (1) means getting pose in JPs
MM_Get_VizData 1, pose_num, vis_pose_num, status;
  • MM_Get_VizData:Mech-Vizが計画された経路を取得するためのコマンド。

  • 1:取得した経路点の位置姿勢を関節角度の形式として指定します。

  • pose_num:この変数はビジョンシステムから返された経路点の数を保存します。

  • vis_pose_num:この変数は、「ビジョン処理による移動」の経路点(把持点)が経路全体における位置番号を保存します。

  • status:この変数はコマンド実行のステータスコードを保存します。

このコマンドは、ロボットがMech-Vizプロジェクトから返された計画経路を取得することを意味します。

返された計画経路はロボットのメモリに保存されるため、この時点ではユーザーが計画経路を直接取得することはできません。その後の「計画された経路を保存」コマンドを実行することで、経路を取得することができます。
!check whether planned path has been got from Mech-Viz successfully
IF status <> 2100 THEN
    !add error handling logic here according to different error codes
    !e.g.: status=2038 means no point cloud in ROI
    Stop;
ENDIF

ステータスコードが2100の場合、ロボットが計画された経路の取得に成功したことを意味します。そうでない場合、ビジョンシステムにエラーが発生したことを意味します。ユーザーは、特定のエラーコードに応じて適切な処理を行うことが可能です。

通信接続を切断

!close socket connection
MM_Close_Socket;

ロボットは MM_Close_Socket コマンドを使用して、ビジョンシステムとの間のTCPプロトコル通信接続を切断します。

計画された経路を保存

!save waypoints of the planned path to local variables one by one
MM_Get_JPS 1,jps{1},label{1},toolid{1};
MM_Get_JPS 2,jps{2},label{2},toolid{2};
MM_Get_JPS 3,jps{3},label{3},toolid{3};
  • MM_Get_Jps:計画された経路を保存するためのコマンド。

  • 1:最初の経路点を保存します。

  • jps{1}:この変数は最初の経路点の関節角度を保存します。

  • label{1}:この変数は最初の経路点に対応するラベルを保存します。

  • toolid{1}:この変数は最初の経路点に対応するロボットハンド番号を保存します。

「MM_Get_JPS 1,jps{1},label{1},toolid{1};」コマンドは、最初の経路点の関節角度、ラベル、およびロボットハンド番号をそれぞれ指定された変数に保存することを意味します。

このサンプルでは、Mech-Vizで計画された経路に3つの経路点が含まれていると仮定しています。最初の経路点は「把持のアプローチ点」、2番目の経路点は「把持点」、3番目の経路点は「把持の離れる点」です。Mech-Vizプロジェクトで作成されたワークフローに応じて、プログラムを適切に変更し、経路を保存する必要があります。

把持のアプローチ点に移動

!move to approach waypoint of picking
MoveAbsJ jps{1},v1000,fine,gripper1;

ロボットが把持のアプローチ点(jps{1}が表す位置)に移動します。

把持点に移動

!move to picking waypoint
MoveAbsJ jps{2},v300,fine,gripper1;

ロボットが把持点(jps{2}が表す位置)に移動します。

DO設定による把持

!add object grasping logic here, such as "setdo DO_1, 1;"
Stop;

ロボットが把持点に到達した後、DOコマンド(例:setdo DO_1, 1;)を設定して、ロボットハンドを制御し、ワークを把持します。実際の状況に応じてDO設定を調整する必要があります。

Stopはプログラムの実行を中止することを意味します。DO設定コマンドが設定されている場合、このStopコマンドは削除できます。

離れる点に移動

!move to departure waypoint of picking
MoveAbsJ jps{3},v1000,fine,gripper1;

ロボットが把持の離れる点(jps{3}が表す位置)に移動します。

中間点に移動

!move to intermediate waypoint of placing
MoveJ drop_waypoint,v1000,z50,gripper1;
  • MoveJ:ロボットの関節移動コマンド。ロボットが円弧型の経路に沿って指定された位置に移動することを意味します。

  • drop_waypoint:ロボットが移動する目標位置を指定します。この場合、中間点を指します。

  • z50:ブレンド半径は50㎜。

このコマンドは、ロボットが関節移動の方式で、速度1000mm/s、ブレンド半径50mmで、把持の離れる点と配置のアプローチ点の間の中間点に移動することを意味します。

中間点を追加することで、ロボットの移動がスムーズになり、不要な衝突を避けることができます。実際の状況に応じて複数の中間点を追加することが可能です。

配置のアプローチ点に移動

!move to approach waypoint of placing
MoveL RelTool(drop,0,0,-100),v1000,fine,gripper1;
  • RelTool(pickpoint,0,0,-100):ロボットの目標位置を指定します。RelToolはツール座標系に対する相対移動、drop(配置点)はツール座標系に対する基準点、「0,0,-100」はdropに対するZ軸の負の方向に100㎜を示します。

このコマンドは、ロボットが配置点から100mm上まで移動することを意味します。この位置を配置のアプローチ点と呼びます。

配置のアプローチ点を追加することで、ロボットが移動する際にシーンの物体(コンテナなど)と衝突するのを防ぐことができます。実際の状況に応じて、Z軸方向のオフセット値を変更して、移動中に衝突がないようにしてください。

配置点に移動

!move to placing waypoint
MoveL drop,v300,fine,gripper1;

ロボットが配置のアプローチ点から配置点に移動します。

DO設定による配置

!add object releasing logic here, such as "setdo DO_1, 0;"
Stop;

ロボットが配置点に到達した後、DOコマンド(例:setdo DO_1, 0;)を設定して、ロボットハンドを制御し、ワークを配置します。実際の状況に応じてDO設定を調整する必要があります。

Stopはプログラムの実行を中止することを意味します。DO設定コマンドが設定されている場合、このStopコマンドは削除できます。

配置の離れる点に移動

!move to departure waypoint of placing
MoveL RelTool(drop,0,0,-100),v1000,fine,gripper1;

ロボットは配置点から100㎜上まで移動します。この位置を配置の離れる点と呼びます。

配置の離れる点を追加することで、ロボットが移動する際にシーン内の物体(コンテナなど)との衝突を防ぐことができます。実際の状況に応じて、Z軸方向のオフセット値を変更して、離れる際に衝突がないようにしてください。

初期位置に移動

!move back to robot home position
MoveAbsJ home\NoEOffs,v3000,fine,gripper1;

ロボットが配置の離れる点から初期位置に戻ります。

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