ワーク認識

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本ガイドを読む前に、 ハンド・アイ・キャリブレーション を参照し、一般的な部品認識 を使用してMech-Visionソリューションを作成する必要があります。

まず、プロジェクトの構築手順を確認し、ステップパラメータの調整とプロジェクト実装により、ワークの位置姿勢を取得してビジョン結果を出力します。

本ガイドでは、ワークのCADモデルを点群マッチングモデルに変換されます。ワークのCADモデルファイルを事前に準備してください(こちら をクリックしてダウンロードできます)。
動画:ワーク認識

プロジェクトの構築手順

使用するステップと機能は下表のどおりです。

番号 階段 ステップ サンプル図 説明

1

画像取得

カメラから画像を取得

project build understand step function 1

カメラを接続して画像を撮影します

2

ワーク認識

ワーク認識

project build understand step function 2

3Dマッチングにより、ワークの位置姿勢(把持位置姿勢として使用)を計算します

3

位置姿勢調整

位置姿勢を一括調整(V2)

project build understand step function 3

位置姿勢をカメラ座標系からロボット座標系に変換します

4

ビジョン結果を出力

出力

project build understand step function 4

把持するワークの位置姿勢を出力します

5

シーンの点群を送信

点群をMech-Vizに送信

project build understand step function 5

シーンの点群をMech-Vizに送信し、Mech-Vizと連携してワークの把持と配置を実現します

把持位置姿勢とは、ロボットがワークに対してピッキング可能な位置のことを指します。

ステップパラメータの調整

以下では、パラメータの調整について説明します。

カメラから画像を取得

カメラから画像を取得 ステップでカメラに接続し、ステップパラメータを調整します。

  1. カメラから画像を取得 ステップをクリックして選択し、ステップパラメータで カメラを選択 をクリックします。

    project build click select camera
  2. 表示される画面で project build link camera before をクリックすると、カメラの接続が完了です。カメラが正常に接続されると、project build link camera beforeproject build link camera after に変わります。

    project build link camera

    カメラ接続後、パラメータグループを選択します。パラメータグループを選択 をクリックして、ETH/EIHと日付のあるキャリブレーション済みのパラメータグループを選択します。

    project build select parameter group
  3. カメラを接続し、パラメータグループを設定すると、キャリブレーションパラメータグループ、IPアドレス、ポートなどのパラメータが自動的に入力されます。それ以外のパラメータ設定は不要です。

    project build other parameter

これで、カメラは正常に接続されています。

ワーク認識

ワーク認識 ステップには、可視化設定ツールに組み込まれています。このツールは、点群前処理、モデルマッチング、ワークの位置姿勢(把持位置姿勢)の計算に対応できます。

ワーク認識 ステップをクリックして選択し、ステップパラメータで エディタを開く をクリックします。

project build open 3d workpiece recognition visual configuration tool

「ワーク認識」の可視化設定ツールを下図のように示します。

project build check tool interface

次に、下図のような手順でワーク認識を行います。

project build 3d workpiece recognition workflow

ワーク選択

「ワーク認識」の可視化設定ツールを起動した後、認識するワークの点群モデルを作成する必要があります。

  1. モデルエディタを開きます。

    画面の右上隅にある ワーク選択 をクリックします。

    project build click select workpiece

    表示される画面で モデルエディタを開く をクリックして モデルエディタ の画面を開きます。

    project build click model editor
  2. CADファイルをインポートします。

    左側にある CADファイルをインポート をクリックします。

    project build click import cad

    STL形式のワークモデルファイルをインポートし、モデルの寸法単位を選択し、OK をクリックします。

    project build set size

    CADファイルがインポートされると、モデルエディタ画面中心の可視化エリアに表示されます。

    project build show cad
  3. CADファイルを使用して点群モデルを作成します。

    画面左側のリソース一覧からCADファイルを選択し、ツールバーの project build create model out surface point cloud icon をクリックし、表示されるサンプリング間隔設定画面でサンプリング間隔を設定し、CADモデルの表面点群を生成します。

    project build create model
    project build set down sample
  4. 生成された点群モデルを確認します。

    CADを使用して作成された点群モデルファイルは、リソース一覧に表示されます。

    project build chect model

    点群モデルファイルをクリックして選択すると、この点群モデルが可視化エリアに表示されます。

    project build show model
  5. 位置姿勢を追加します。

    ツールバーの project build add pose icon をクリックし、把持位置姿勢として使用する位置姿勢を、ワークの点群モデルに追加します。

    project build click add pose

    追加された位置姿勢を下図に示します。

    project build check pose
  6. モデルと位置姿勢を保存します。

    モデルエディタの終了ボタンをクリックし、表示される画面で はい(Y) をクリックします。

    project build save model and pose
  7. モデルライブラリからワークのモデルを選択します。

    モデルエディタを終了したら、モデルライブラリから保存された点群モデルにチェックを入れ、OK をクリックします。

    project build select workpiece

    すると、認識するワークは可視化設定ツールの右上隅に表示されます。

    project build workpiece select result

ワークの選択が完了しましたので、画面下部にある 次へ をクリックして前処理を行います。

project build click next step 1

前処理

前処理の目的は、認識領域を設定することで不要な点群を除去し、ワークの点群のみを残し、プロジェクトの実行速度を向上させることです。

前処理の画面を下図に示します。

project build preprocess interface
  1. 認識領域を設定します。

    設定 をクリックします。

    project build click set 3d roi

    3D関心領域を設定します。Ctrl キーを押しながらマウスの左ボタンで3D ROI選択フレームの頂点を長押ししてドラッグし、それを適切なサイズに変更します。変更後の効果を下図に示します。

    project build set 3d roi
  2. 認識領域の設定を保存します。

    保存して適用 をクリックして設定を保存します。

    project build click save and use

前処理は完了しましたので、画面下部にある 次へ をクリックしてワーク認識を行います。

project build click next step 2

ワーク認識

可視化方式で3Dマッチングの関連パラメータを調整して、ワークの位置姿勢を出力できます。

認識画面を下図に示します。

project build recognize workpiece interface
  1. 本プロジェクトでは最大5つのワークを認識できるため、最大出力数 を5に設定します。

    project build set output number
  2. 可視化出力結果を確認します。

    ステップを実行(Shift+R) をクリックします。

    project build click run step

    すると、可視化出力結果が可視化エリアに表示されます。下図に示すように、4つのワークの位置姿勢が出力されます。

    project build check recognize workpiece result
  3. 設定を保存します。

    可視化設定ツールの画面下部にある 完了 をクリックします。

    project build click finish

    表示される画面で 変更を保存して終了 をクリックします。

    project build click save

    これで、ワークの認識と位置姿勢の計算が完了しました。

位置姿勢を一括調整(V2)

ワーク認識 ステップによって出力された把持位置姿勢はカメラ座標系にあり、ロボットが把持しやすいようにワークの位置姿勢を調整する必要があります。位置姿勢をカメラ座標系からロボット座標系に変換します。

  1. 位置姿勢編集ツールを開きます。

    位置姿勢を一括調整(V2) ステップをクリックして選択し、ステップパラメータで エディタを開く をクリックします。

    project build click open pose editor

    位置姿勢編集ツールの画面を下図に示します。

    project build pose editor interface
  2. 座標系の変換タイプを調整します。

    位置姿勢編集ツールの右上隅にある 座標系設定位置姿勢をロボット座標系に変換 にチェックを入れます。

    project build set transform type
  3. 座標系の変換効果を確認します。

    位置姿勢編集ツールの右下隅にある 次へ をクリックします。

    変換後の位置姿勢は、位置姿勢編集ツールの可視化エリアに表示されます。

    project build transform pose
  4. 設定を保存します。

    位置姿勢編集ツールの終了ボタンをクリックし、表示される画面で 変更を保存して終了 をクリックします。

    project build save pose editor set

これで、位置姿勢の座標系変換が完了しました。

出力

出力 ステップを使用して、現在のプロジェクトの結果をバックエンドサービスに送信します。

点群をMech-Vizに送信

点群をMech-Vizに送信 ステップは、点群をMech-Vizに送信し、プロジェクトのデバッグまたはプロジェクトの実行効果を確認するために使用されます。

これで、Mech-Visionプロジェクトの設定は完了しました。

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