핸드-아이 캘리브레이션(마스터 컨트롤)

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이 부분에서 카메라가 Eye To Hand 식으로 설치될 때의 자동 핸드-아이 캘리브레이션에 대해 소개하겠습니다.

핸드-아이 캘리브레이션은 카메라 좌표계와 로봇 좌표계(즉, 카메라 외부 파라미터) 간의 대응 관계를 구성하고 비전 시스템에서 확인한 물체 포즈를 로봇 좌표계의 포즈로 변환하여 로봇이 피킹 작업을 정확하게 완료하도록 가이드합니다.

비디오 튜토리얼: 핸드-아이 캘리브레이션(마스터 컨트롤)

캘리브레이션 전 준비

이 부분에서는 캘리브레이션 보드 설치, 카메라 파라미터 조정 및 캘리브레이션 사전 구성을 완료해야 합니다.

캘리브레이션 보드 설치

Eye to Hand 시나리오에서 로봇 끝에 있는 플랜지 플레이트에 캘리브레이션 보드를 설치해야 합니다.

다음 단계를 수행하십시오.

  1. 카메라 패키지에서 캘리브레이션 보드와 플랜지 플레이트를 꺼냅니다.

  2. 나사, 와셔 및 너트를 사용하여 플랜지 플레이트를 로봇 끝에 고정하십시오.

  3. 나사, 와셔 및 너트를 사용하여 캘리브레이션 보드를 플랜지 플레이트에 고정하십시오.

  4. 설치 후 카메라 시야 중앙에 있는 작업 영역에서 가장 낮은 작업물의 상단 표면으로 로봇을 이동합니다.

카메라 파라미터 조정

  1. Mech-Eye Viewer소프트웨어에서 카메라를 연결한 다음 파라미터 그룹을 "calib"로 설정합니다.

    viewer parameter group calib
  2. 2D 파라미터를 조정하여 과다 노출 및 과다 어둡게 하지 않고 2D 이미지에서 캘리브레이션 보드를 선명하게 만듭니다.

  3. 캘리브레이션 보드에 있는 원의 포인트 클라우드를 완전하게 만들기 위해 3D 파라미터를 조정합니다. 포인트 클라우드 변동 범위를 줄이기 위해 포인트 클라우드 후처리에서 포인트 클라우드 평활화이상치 제거일반으로 변경하는 것이 좋습니다.

정상 노출 과다 노출 부족

2D 맵

normal-2d

overexposure-2d

underexposure-2d

포인트 클라우드

normal-3d

overexposure-3d

underexposure-3d

Mech-Vision솔루션 생성 및 저장

  1. Mech-Vision 소프트웨어를 열면 Mech-Vision이(가) 성공적으로 시작되었음을 나타내는 다음 환영 화면이 나타납니다.

    이미지
  2. Mech-Vision시작 화면에서 솔루션 라이브러리에서 새로 만들기를 클릭하여 솔루션 라이브러리를 엽니다.

    project build welcome interface library

    솔루션 라이브러리는 다양한 산업 분야의 예제 솔루션 또는 프로젝트가 포함된 리소스 라이브러리입니다.

  3. 솔루션 라이브러리가 열리면 아래 그림과 같이 솔루션 라이브러리에서 일반 공작물 인식 프로젝트를 선택합니다.

    project build select project

    솔루션 라이브러리에서 "일반 공작물 인식" 프로젝트를 찾을 수 없는 경우 솔루션 라이브러리 하단에서 더 많은 정보를 클릭할 수 있습니다.

  4. 프로젝트가 선택되면 솔루션 라이브러리 인터페이스 하단에 프로젝트 관련 정보가 표시됩니다. 프로젝트 이름과 경로를 설정하고 새로 만들기를 클릭합니다.

    project build check project info

    프로젝트가 생성되면 Mech-Vision메인 인터페이스 좌측 상단의 프로젝트 목록에 생성된 솔루션과 프로젝트가 표시됩니다.

    • 솔루션은 로봇과 통신, 비전 처리, 경로 계획과 같은 비전 애플리케이션을 구현하는 데 필요한 기능 구성 및 데이터 모음입니다.

    • 프로젝트는 솔루션에서 비전 처리의 작업 흐름입니다. 일반적으로 솔루션에는 하나의 프로젝트만 포함되지만 복잡한 비즈니스 시나리오에서는 여러 프로젝트가 필요할 수 있습니다. 이 부분의 시나리오에는 하나의 프로젝트만 필요합니다.

    project build check project list

    메인 인터페이스의 중앙 영역에 있는 프로젝트 편집 영역에 "일반 공작물 인식" 프로젝트가 표시됩니다.

    project build check project step
  5. 메뉴 바에서 파일  프로젝트 저장을 선택합니다.

    project build save solution

캘리브레이션 사전 구성 완료

  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.

    getting start calib how
  3. 캘리브레이션 작업 선택 창의 드롭다운 목록 상자에서 목록에 있는 로봇을 위한 핸드-아이 캘리브레이션을 선택하고 로봇 모델 선택 버튼을 클릭합니다.

    getting start calib task
  4. 브랜드 드롭다운 상자를 클릭하고 "ABB"를 선택한 다음 오른쪽에서 "ABB_IRB_1300_11_0_9" 모델을 선택하고 선택 버튼을 클릭한 후 다음 버튼을 클릭합니다.

    getting start select robot model
  5. 카메라 설치 방법 선택 창에서 Eye to hand 라디오 버튼을 선택한 후 다음 버튼을 클릭합니다.

    getting start calib eth
  6. 캘리브레이션 방법 및 로봇 제어 방식 창에서 자동마스터 컨트롤을 선택한 후 다음 버튼을 클릭합니다.

    getting start calib auto master
  7. 인터페이스 설정 창에서 로봇 IP 주소 파라미터를 실제 로봇의 IP 주소로 설정합니다.

    getting start calib communication
  8. 로봇 티치 펜던트에서 MM 기본 프로그램이 시작되었는지 확인 window=_blank합니다.

  9. Mech-Vision소프트웨어로 돌아가서 로봇 연결 영역에서 로봇 연결 버튼을 클릭합니다. 버튼이 로봇이 연결되기를 기다리는 중...으로 변경됩니다.

  10. 로봇 연결 영역에 "연결됨" 상태 메시지가 표시될 때까지 기다린 다음 캘리브레이션 시작 버튼을 클릭합니다. 캘리브레이션(Eye to Hand) 창이 나타납니다.

캘리브레이션 프로세스

카메라 연결

  1. 카메라 연결 단계에서 감지된 카메라 목록에서 연결할 카메라를 찾아 연결 버튼을 클릭합니다.

    getting start connect camera
  2. 카메라를 연결한 후 단일 캡처 또는 연속 캡처 버튼을 선택할 수 있습니다.

  3. 이미지 뷰어에서 카메라가 캡처한 2D 맵과 뎁스 맵이 캘리브레이션 요구 사항을 충족하는지 확인한 다음 하단 표시줄에서 다음 버튼을 클릭합니다.

캡처한 이미지가 캘리브레이션 요구 사항을 충족하지 않으면 Mech-Eye Viewer소프트웨어를 열어 카메라의 2D 및 3D 노출 파라미터를 조정하고 다시 캡처해야 합니다.

캘리브레이션 보드 설치

  1. 캘리브레이션 보드 설치 단계의 1. 캘리브레이션 보드 모델 선택 영역에서 표준 라디오 버튼을 선택한 후 캘리브레이션 보드 모델 레이블에 따라 해당 캘리브레이션을 선택합니다.

  2. 캘리브레이션 보드가 로봇의 말단 플랜지에 고정되었는지 확인한 후 2. 캘리브레이션 보드 설치 영역에서 확인 버튼을 클릭합니다.

  3. 캘리브레이션 보드가 카메라 시야의 중앙(빨간색 사각형 내)에 있는지 확인한 다음 3.캘리브레이션 보드를 빨간색 사각형에 배치영역에서 확인 버튼을 클릭합니다.

    getting start install calib board
  4. 캘리브레이션 보드 관련 작업을 모두 완료한 후 하단 표시줄에서 다음 버튼을 클릭합니다.

카메라 내부 파라미터를 검사하기

  1. 내부 파라미터 확인 단계에서 확인 시작 버튼을 클릭합니다.

    getting start check intri params
  2. 카메라의 내부 파라미터 확인이 통과되었는지 확인한 후 하단 표시줄에서 다음 버튼을 클릭합니다.

    getting start check intri pass

내부 파라미터 확인에 실패하면 보조원을 그리거나 감지 파라미터를 수정하는 방식으로 조정하십시오.

로봇 경로 설정

  1. 로봇 경로 설정 단계에서 카메라 뎁스 방향 캘리브레이션 범위 파라미터를 설정합니다. 캘리브레이션 보드의 뎁스 방향 이동 범위에 따라 이 파라미터를 설정하십시오.

    getting start set motion path
  2. 필요에 따라 경로 유형 파라미터를 ToHand로 설정하고 피라미드 파라미터 높이 범위, 층 수, 하단 크기 X/Y, 상단 크기 X/Y행당 이동 그리드의 행 및 열 수, 회전 파라미터 회전 각도를 지정한 다음 확인 버튼을 클릭합니다.

    설정된 로봇 경로는 기본적으로 작업 영역을 커버해야 합니다.
  3. 오른쪽의 시나리오 뷰어 패널에서 자동으로 생성된 모션 경로의 각 웨이포인트가 주변 환경과 충돌하지 않는지 관찰 및 확인한 후 하단 바의 다음버튼을 클릭합니다.

이미지 및 포즈 가져오기

  1. 이미지 및 포즈 가져오기 스텝에서 이미지를 저장하기 체크박스를 선택합니다.

    getting start add image poses
  2. 로봇이 경로를 따라 자동으로 이동하고 이미지를 캡처 버튼을 클릭합니다.

  3. 로봇 이동 안전 수칙을 주의 깊게 읽은 다음 확인 버튼을 클릭합니다.

    getting start security warnning
  4. 설정된 경로에 따라 로봇이 움직이고 카메라가 각 웨이포인트의 이미지 캡처를 완료할 때까지 기다립니다. 오른쪽의 캘리브레이션 이미지 및 포즈 리스트 패널에 캡처한 이미지가 표시됩니다.

  5. 캘리브레이션 자동 캡처가 완료되면 팝업창에서 확인 버튼을 클릭한 후 하단 바에서 다음 버튼을 클릭합니다.

    getting start auto capture finished

카메라 파라미터를 계산하기

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

    getting start calculate extri params
  2. 팝업한 캘리브레이션 성공 다이얼로그 박스에서 확인 버튼을 클릭합니다.

  3. 오른쪽 포인트 클라우드 뷰어 패널에서 캘리브레이션 오차 포인트 클라우드를 확인합니다.

    오차 포인트 클라우드는 각 캘리브레이션 포즈의 캘리브레이션 보드 원의 참값과 계산된 값 사이의 편차를 표시하는 데 사용됩니다.
  4. 캘리브레이션 정확도가 예상 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

    캘리브레이션의 정확도를 결정하기 위해 100%를 차지하는 오차 값을 찾으십시오. 예를 들어, 아래 그림의 정확도는 2.5mm 미만입니다.

    getting start check calib accuracy

    캘리브레이션 정확도를 개선해야 하는 경우 캘리브레이션 결과 분석 내용을 참조하십시오.

캘리브레이션 결과 확인 및 저장

  1. 캘리브레이션이 완료되면 로봇 팔을 카메라의 시야로 이동합니다.

  2. 카메라 파라미터 계산 단계에서 외부 파라미터 재계산 버튼을 클릭합니다. 이 동작은 카메라가 사진을 찍도록 트리거합니다.

  3. 시나리오 뷰어를 클릭하여 로봇 포인트 클라우드와 로봇 모델 간의 매칭 정도를 확인합니다.

    로봇의 포인트 클라우드가 로봇 모델과 대략적으로 매칭하면 캘리브레이션이 성공한 것입니다.

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

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