Eye to Hand 시나리오에서의 수동 캘리브레이션(4축 로봇-캘리브레이션 보드의 여러 임의 포즈)

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이 부분에서는 ETH(Eye to hand) 시나리오에서 4축 로봇의 수동 핸드-아이 캘리브레이션(캘리브레이션 보드의 여러 임의 포즈)을 완료하는 방법에 대해 설명합니다.

캘리브레이션 사전 준비

핸드-아이 캘리브레이션을 수행하기 전에 다음 준비를 완료해야 합니다.

  • Mech-Mind Robotics 비전 시스템 구축을 완료합니다.

  • 캘리브레이션에 필요한 재료를 준비합니다.

  • 캘리브레이션 보드 포인트 클라우드 이미징을 조정합니다.

비전 시스템 구축 완료

Mech-Mind Robotics 비전 시스템 구축을 완료하려면 비전 시스템 하드웨어 구축 부분 내용을 참조하십시오.

핸드-아이 캘리브레이션에는 Mech-Eye Viewer, Mech-Vision 및 Mech-Viz 소프트웨어를 사용해야 합니다. 위의 소프트웨어가 설치되고 최신 버전으로 업데이트되었는지 확인하십시오.

캘리브레이션에 필요한 재료를 준비

ETH 시나리오에서 핸드-아이 캘리브레이션을 하려면 캘리브레이션 보드를 사용해야 합니다.

다음 요구 사항에 따라 캘리브레이션 보드를 준비하십시오.

  • 캘리브레이션 보드에서 도트가 잘 보이고 눈에 띄는 긁힌 흔적이 없으며 캘리브레이션 보드가 뒤틀리지 않아야 합니다.

  • ETH 시나리오에서 먼저 로봇의 말단 플랜지에 캘리브레이션 보드 커넥터를 설치한 다음 캘리브레이션 보드를 커넥터에 설치합니다. 캘리브레이션 보드가 단단히 설치되어 있고 캘리브레이션 보드가 로봇 말단의 XY 평면과 평행한지 확인하십시오.

    로봇 플랜지에 분리 불가능한 그리퍼를 장착한 경우에 캘리브레이션 보드를 그리퍼에 직접 고정하면 됩니다.

또한 캘리브레이션 시작 전 로봇을 캘리브레이션 시작 위치로 이동합니다.

캘리브레이션 보드 포인트 클라우드 이미징을 조정하기

  1. Mech-Eye Viewer 소프트웨어를 열고 카메라 파라미터를 조정합니다.

  2. 2D 파라미터를 조정하여 과하게 밝거나 어둡게 하지 않고 2D 맵에서 캘리브레이션 보드를 선명하게 만듭니다.

  3. 3D 파라미터를 조정함으로써 캘리브레이션 보드의 원의 포인트 클라우드를 완전하게 하고 포인트 클라우드 후처리에서 표면 평활화 및 노이즈 제거를 일반으로 변경하는 것이 좋으며 포인트 클라우드 변동 범위를 줄입니다.

    현장에 환경광이 복잡한 경우, 환경광이 2D 맵과 포인트 클라우드에 주는 영향을 줄이기 위해 광원을 차단하거나 보충하시기 바랍니다.

  4. 위의 단계를 완료하여 캘리브레이션 보드의 포인트 클라우드 이미징 품질이 요구 사항을 충족하는지 확인하십시오.

    정상 노출 과다 노출 부족

    2D 맵

    normal-2d

    overexposure-2d

    underexposure-2d

    포인트 클라우드

    normal-3d

    overexposure-3d

    underexposure-3d

캘리브레이션 사전 구성

  1. Mech-Vision 소프트웨어에서 툴 바의 카메라 캘리브레이션(표준) 버튼을 클릭합니다. 캘리브레이션 사전 구성 창이 팝업됩니다.

  2. 캘리브레이션 방법 선택 창에서 새로운 캘리브레이션 시작 라디오 버튼을 선택한 후 다음 버튼을 클릭합니다.

    eth calib manual preset new

  3. 캘리브레이션 작업 선택 창의 드롭다운 목록 상자에서 사용자 지정 로봇을 위한 핸드-아이 캘리브레이션을 선택하고 로봇 오일러 각 유형 파라미터를 지정하여 로봇 좌표계 유형을 선택한 후 다음 버튼을 클릭합니다.

    eth calib manual preset select robot other

  4. 캘리브레이션을 위한 로봇 유형 선택 창에서 로봇 유형에 따라 4축 로봇(SCARA，Palletizer) 라디오 상자를 선택한 후 다음 버튼을 클릭합니다.

    eth calib manual preset select robot type 4 axis

  1. 카메라 설치 방법 선택 창에서 Eye to hand 라디오 버튼을 선택한 후 다음 버튼을 클릭합니다.

    eth calib manual preset eth

  2. 데이터 수집 방법 선택 창에서 캘리브레이션 보드의 여러 임의 포즈 라디오 버튼을 선택한 다음 캘리브레이션 시작 버튼을 클릭합니다. 캘리브레이션(Eye to Hand) 창이 나타납니다.

    eth calib manual select random pose

여기까지 캘리브레이션 사전 구성이 완료되었으며 정식 캘리브레이션 프로세스로 들어갑니다.

캘리브레이션 프로세스

카메라 연결

  1. 카메라 연결 단계에서 카메라 리스트에서 연결할 카메라를 찾은 다음 connect camera icon을 클릭하면 카메라가 연결되며 또는 직접 연결할 카메라를 더블클릭합니다.

    eth calib manual connect camera random pose

  2. 카메라를 연결한 후 연속 캡처 또는 한번 캡처 버튼을 선택할 수 있습니다.

    eth calib manual camera capture random pose

  3. 이미지 뷰어에서 카메라가 정상적으로 이미지를 캡처할 수 있는지 확인한 다음 하단 표시줄에서 다음 버튼을 클릭합니다.

캘리브레이션 보드 설치 및 내부 파라미터 검사

  1. 캘리브레이션 보드 설치 및 내부 파라미터 검사 단계의 1 캘리브레이션 보드 선택 영역에서 캘리브레이션 보드 모델 레이블에 따라 표준 캘리브레이션 보드 모델 파라미터를 설정합니다.

    eth calib manual select calib board random pose

  2. 2 캘리브레이션 보드 위치 및 포인트 클라우드 품질 검사 영역에서 캘리브레이션 보드 위치 및 포인트 클라우드 품질 검사 표준을 주의 깊게 읽고 이해하신 후 연속 캡처 버튼을 클릭하십시오. 연속 캡처버튼이 캡처 중지 및 위치 감지 버튼으로 변경됩니다.

  3. 캘리브레이션 보드를 적절한 위치(빨간색 프레임 내)로 이동하도록 로봇을 제어하고 캘리브레이션 보드의 2D 맵과 뎁스 맵이 검사 표준을 충족하는지 확인한 다음 캡처 중지 및 위치 감지 버튼을 클릭합니다.

    eth calib manual install calib board random pose

    캡처한 이미지가 캘리브레이션 요구 사항을 충족하지 않으면 열기Mech-Eye Viewer 버튼을 클릭하여 Mech-Eye Viewer 소프트웨어를 열어 카메라의 2D 및 3D 노출 파라미터를 조정하고 다시 캡처해야 합니다. 파라미터를 조정하기 전에 파라미터 그룹을 "calib"로 전환해야 합니다.

  4. 3 카메라 내부 파라미터 검사 영역에서 내부 파라미터 검사 버튼을 클릭합니다.

  5. 카메라의 내부 파라미터 검사 결과를 확인합니다.

    • 카메라 내부 파라미터 검사에 성공하면 팝업창에서 확인 버튼을 클릭한 후 하단 표시줄에서 다음 버튼을 클릭합니다.

      eth calib manual check intri pass

    • 카메라의 내부 파라미터 검사에 실패하면 보조원을 그리거나 캘리브레이션 원을 수동으로 편집하여 파라미터를 감지한 다음 내부 파라미터 다시 검사 버튼을 클릭하십시오.

보조원을 그리기

  1. 보조원을 그리기로 선택한 경우 보조원 그리기 버튼을 클릭하십시오.

  2. 오른쪽 이미지 뷰어 패널에서 마우스 오른쪽으로 캘리브레이션 보드 이미지를 클릭하고 해당 창 확인란을 언체크 한 다음 Ctrl 키를 누른 상태에서 롤러를 드래그하여 이미지를 적절한 크기로 조정하십시오.

  3. 마우스 포인터를 캘리브레이션 원의 중간 줄 지점으로 이동하고 왼쪽 마우스 버튼을 누른 다음 보조원에 캘리브레이션 원을 완전히 포함시킨 다음 해제하십시오.

    eth calib manual adjust blob

  4. 내부 파라미터 다시 검사 버튼을 클릭하고 카메라 내부 파라미터 검사가 통과되었는지 확인하십시오.

감지 파라미터 수동으로 조정

감지 파라미터 수동으로 조정을 선택한 경우 캘리브레이션 원 감지 파라미터(고급)을 클릭하고 감지 파라미터를 변경한 다음 내부 파라미터 다시 검사 버튼을 클릭하고 카메라 내부 파라미터 검사가 통과되었는지 확인합니다.

캘리브레이션 원이 여전히 감지되지 않은 경우 실제 작업 조건에 따라 카메라 관련 파라미터를 조정해야 하며 카메라 파라미터는 파라미터 조정 내용을 참조하십시오.

캘리브레이션 보드 이미지 및 플랜지 포즈 수집

  1. 캘리브레이션 보드 이미지 및 플랜지 포즈 수집 단계에서 이미지를 저장하기 체크박스가 기본적으로 체크되어 있으며(체크를 권장함), 이미지를 저장할 필요가 없다면 체크를 해제해도 됩니다.

    eth calib manual add image pose random pose

  2. 다른 캘리브레이션 포인트로 이동하도록 로봇을 제어한 다음 이미지 추가 및 플랜지 포즈 기록 버튼을 클릭합니다.

  3. 팝업창에서 로봇 플랜지의 포즈를 입력합니다.

    eth calib manual add pose random pose

  4. 현재 인식한 캘리브레이션 포인트가 요구 사항을 충족하는지 확인한 다음 하단 표시줄의 다음 버튼을 클릭하십시오.

외부 파라미터 계산

  1. 외부 파라미터 계산 단계에서 외부 파라미터 계산 버튼을 클릭합니다.

    eth calib manual calculate extri random pose 4 axis

  2. 팝업한 캘리브레이션 성공 다이얼로그 박스에서 확인 버튼을 클릭합니다.

    eth calib auto confirm calib result
    로봇 정확도와 계산된 외부 파라미터 정확도를 평가해야 하는 경우 "외부 파라미터 계산" 스텝 인터페이스에서 로봇 정확도 및 외부 파라미터 정확도를 클릭하고 오차 분석 도구를 사용하여 로봇 절대 정확도 검사 및 ETH 외부 파라미터 오차 분석을 수행할 수 있습니다.

  3. 외부 파라미터 Z 값을 조정합니다.

    4축 로봇은 회전 자유도가 부족하기 때문에 캘리브레이션 과정에서 수집된 이미지에는 회전량이 부족합니다. 캘리브레이션이 완료된 후 외부 파라미터의 Z축 값을 수동으로 조정해야 합니다.

    1. 카메라의 시야로 이동하도록 로봇을 제어한 다음 파라미터 조정 영역에서 파라미터 적용 및 포인트 클라우드 미리보기 버튼을 클릭합니다.

    2. Mech-Viz 소프트웨어에서 로봇의 실제 포인트 클라우드가 로봇 모델과 일치하는지 확인합니다.

    3. 로봇 티치 펜던트에서 로봇의 실시간 포즈를 확인한 후, Mech-Viz 소프트웨어의 로봇 기능 패널에 현재 로봇 관절 각도를 입력합니다.

      eth calib auto calculate enter jps 4 axis

    4. Mech-Viz 소프트웨어의 3D 시뮬레이션 공간에서 로봇의 실제 포인트 클라우드가 로봇 모델과 일치하는지 확인합니다. 일치되는 경우 다음 단계로 진행합니다. 그렇지 않으면 Mech-Vision 소프트웨어에서 Z축 평행이동 파라미터 값을 다시 수정하고 로봇의 실제 포인트 클라우드가 로봇 모델과 일치할 때까지 파라미터 적용 및 포인트 클라우드 미리보기 버튼을 클릭합니다.

      eth calib auto check coincidence four axis

  4. 하단 표시줄에서 저장 버튼을 클릭하고 팝업한 캘리브레이션 파일 저장 다이얼로그 박스에서 확인 버튼을 클릭합니다. 카메라 캘리브레이션 결과는 프로젝트의 "calibration" 디렉터리에 자동으로 저장됩니다.

    eth calib auto save calib result

이로써 캘리브레이션 프로세스가 완료됩니다.

외부 파라미터 파일 전환

이전 Mech-Vision 프로젝트에서 카메라의 외부 파라미터 파일을 사용했다면 핸드-아이 캘리브레이션을 완료한 후 Mech-Vision 프로젝트에서 사용된 외부 파라미터 파일을 새로운 외부 파라미터 파일로 전환해야 합니다.

  1. 카메라에서 이미지를 캡처하기 스텝을 선택합니다.

    change calibration parameter group

  2. 스텝 파라미터 패널에서 카메라 캘리브레이션 파라미터 그룹의 change calibration parameter group icon을 클릭하고 새로 캘리브레이션된 외부 파라미터 파일을 선택합니다.

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