样例程序1:MM_S1_Vis_Basic

程序简介

功能说明

机器人触发Mech-Vision工程运行,然后获取视觉结果,进而执行抓取和放置操作。

文件路径

Mech-Vision和Mech-Viz软件安装目录下Communication Component/Robot_Interface/KUKA/sample/MM_S1_Vis_Basic

所需工程

Mech-Vision工程

使用前提

  1. 已完成标准接口通信配置

  2. 已完成自动标定

此样例程序仅是示例程序。用户需根据实际情况在此基础上进行修改,请勿直接使用该程序。

程序解读

以下为MM_S1_Vis_Basic样例程序的代码及相关解释说明。

DEF MM_S1_Vis_Basic ( )
;---------------------------------------------------
; FUNCTION: trigger Mech-Vision project and get
; vision result
; Mech-Mind, 2023-12-25
;---------------------------------------------------
   ;set current tool no. to 1
   BAS(#TOOL,1)
   ;set current base no. to 0
   BAS(#BASE,0)
   ;move to robot home position
PTP HOME Vel=100 % DEFAULT
   ;initialize communication parameters (initialization is required only once)
   MM_Init_Socket("XML_Kuka_MMIND",873,871,60)
   ;move to image-capturing position
LIN camera_capture Vel=1 m/s CPDAT1 Tool[1] Base[0]
   ;trigger NO.1 Mech-Vision project
   MM_Start_Vis(1,0,2,init_jps)
   ;get vision result from NO.1 Mech-Vision project
   MM_Get_VisData(1,pos_num,status)
   ;check whether vision result has been got from Mech-Vision successfully
   IF status<> 1100 THEN
      ;add error handling logic here according to different error codes
      ;e.g.: status=1003 means no point cloud in ROI
      ;e.g.: status=1002 means no vision result
      halt
   ENDIF
   ;save first vision point data to local variables
   MM_Get_Pose(1,Xpick_point,label,toolid)
   ;calculate pick approach point based on pick point
   tool_offset={X 0,Y 0,Z -100,A 0,B 0,C 0}
   Xpick_app=Xpick_point:tool_offset
   ;move to intermediate waypoint of picking
PTP pick_waypoint CONT Vel=50 % PDAT1 Tool[1] Base[0]
   ;move to approach waypoint of picking
LIN pick_app Vel=1 m/s CPDAT2 Tool[1] Base[0]
   ;move to picking waypoint
LIN pick_point Vel=0.3 m/s CPDAT3 Tool[1] Base[0]
   ;add object grasping logic here, such as "$OUT[1]=TRUE"
   halt
   ;move to departure waypoint of picking
LIN pick_app Vel=1 m/s CPDAT2 Tool[1] Base[0]
   ;move to intermediate waypoint of placing
PTP drop_waypoint CONT Vel=100 % PDAT2 Tool[1] Base[0]
   ;move to approach waypoint of placing
LIN drop_app Vel=1 m/s CPDAT4 Tool[1] Base[0]
   ;move to placing waypoint
LIN drop Vel=0.3 m/s CPDAT5 Tool[1] Base[0]
   ;add object releasing logic here, such as "$OUT[1]=FALSE"
   halt
   ;move to departure waypoint of placing
LIN drop_app Vel=1 m/s CPDAT4 Tool[1] Base[0]
   ;move back to robot home position
PTP HOME Vel=100 % DEFAULT
END

上述样例程序代码对应的流程如下图所示。

sample1

下表为上述程序的逻辑解读。用户单击指令名称的超链接便可查看该指令的详细说明。

流程 代码及说明

设置坐标系

   ;set current tool no. to 1
   BAS(#TOOL,1)
   ;set current base no. to 0
   BAS(#BASE,0)
  • BAS(#TOOL,1):设置当前所选的工具坐标系编号为1。

  • BAS(#BASE,0):设置当前所选的基础坐标系编号为0。

因此,上述两条指令表示,设置当前所选的工具坐标系和基础坐标系。

移动到Home点

   ;move to robot home position
PTP HOME Vel=100 % DEFAULT
  • PTP:点到点移动方式,即机器人将TCP沿最快速轨道送到目标点。

  • HOME:目标点名称,即Home点。

    用户需提前示教Home点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。

  • Vel=100 %:速度。

  • DEFAULT:系统自动赋予的运动数据组名称。

因此,整条指令表示机器人以点到点方式移动到示教的Home点。

初始化通信参数

   ;initialize communication parameters (initialization is required only once)
   MM_Init_Socket("XML_Kuka_MMIND",873,871,60)

机器人通过MM_Init_Socket指令,根据XML_Kuka_MMIND.xml文件中的配置信息,与视觉系统建立TCP协议通信连接。

XML_Kuka_MMIND文件的详细信息,请参见MM_Init_Socket指令说明。

移动到拍照点

   ;move to image-capturing position
LIN camera_capture Vel=1 m/s CPDAT1 Tool[1] Base[0]
  • LIN:直线移动方式。

  • camera_capture:目标点名称,即相机拍照点。

    用户需提前示教拍照点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。
  • Vel=1 m/s:速度。

  • CPDAT1:系统自动赋予的运动数据组名称。

  • Tool[1]:1号工具坐标系。

  • Base[0]:0号基础坐标系。

因此,整条指令表示机器人以直线移动方式移动到示教的拍照点。

触发运行Mech-Vision工程

   ;trigger NO.1 Mech-Vision project
   MM_Start_Vis(1,0,2,init_jps)
  • MM_Start_Vis:触发运行Mech-Vision工程的指令。

  • 1:Mech-Vision工程编号。

  • 0:期望Mech-Vision工程返回所有视觉点。

  • 2:将机器人的当前法兰位姿传入Mech-Vision工程。

  • init_jps:用户自定义的关节角数据,此样例中该关节角数据无实际用处,但必须设定该关节角数据。

因此,整条指令表示机器人触发视觉系统运行编号为1的Mech-Vision工程,且期望Mech-Vision工程返回所有视觉点。

获取视觉结果

   ;get vision result from NO.1 Mech-Vision project
   MM_Get_VisData(1,pos_num,status)
  • MM_Get_VisData:获取视觉结果的指令。

  • 1:Mech-Vision工程编号。

  • pos_num:该变量保存获取的视觉点数量。

  • status:该变量保存指令执行的状态码。

因此,整条指令表示机器人获取Mech-Vision工程1返回的视觉结果。

由于返回的视觉结果保存在机器人内存中,此时用户无法直接获取到视觉结果,必须通过后续“转存视觉结果”才可访问。
   ;check whether vision result has been got from Mech-Vision successfully
   IF status<> 1100 THEN
      ;add error handling logic here according to different error codes
      ;e.g.: status=1003 means no point cloud in ROI
      ;e.g.: status=1002 means no vision result
      halt
   ENDIF
  • IF A THEN …​ ENDIF:当条件A成立,程序执行IF与ENDIF之间的代码。

  • <>:不相等。

因此,上述语句表示,当状态码status为1100时,则机器人成功获取到所有视觉结果;否则视觉系统发生异常,程序执行IF与ENDIF之间的代码。用户可根据具体异常状态码做相应的处理。此样例中对所有异常状态码做了相同处理,即通过halt指令暂停程序的执行。

转存视觉结果

   ;save first vision point data to local variables
   MM_Get_Pose(1,Xpick_point,label,toolid)
  • MM_Get_Pose:转存视觉结果的指令。

  • 1:将转存第一个视觉点。

  • Xpick_point:该变量将保存第一个视觉点的工具位姿,即抓取点的工具位姿。

  • label:该变量将保存第一个视觉点对应的标签。

  • toolid:该变量将保存第一个视觉点对应的末端工具编号。

因此,整条指令表示将第一个视觉点的工具位姿、标签和末端工具编号分别转存至指定变量。

   ;calculate pick approach point based on pick point
   tool_offset={X 0,Y 0,Z -100,A 0,B 0,C 0}
   Xpick_app=Xpick_point:tool_offset
  • tool_offset={X 0,Y 0,Z -100,A 0,B 0,C 0}:工具坐标系的Z轴负方向100mm处。

  • Xpick_app=Xpick_point:tool_offset:相对于Xpick_point的Z轴负方向100mm处(即抓取点上方的100mm处,因此Xpick_app为抓取接近点)。

因此,上述两条语句表示计算抓取接近点的位置。在后续抓取流程中,机器人需经过该点位置。

移动到中间过渡点

   ;move to intermediate waypoint of picking
PTP pick_waypoint CONT Vel=50 % PDAT1 Tool[1] Base[0]

机器人以点到点方式移动至拍照点与抓取接近点之间的某个过渡点(pick_waypoint)。

  • 添加过渡点可保证机器人平滑移动,同时避免一些不必要的碰撞。用户可根据实际场景添加多个过渡点。

  • 用户需提前示教中间过渡点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。

移动到抓取接近点

   ;move to approach waypoint of picking
LIN pick_app Vel=1 m/s CPDAT2 Tool[1] Base[0]

机器人直线移动到抓取点上方100mm处,即到达抓取接近点。此处pick_app与上文中Xpick_app表示同一位置。

增加抓取接近点可防止机器人在移动过程中与场景物体(例如料筐)发生碰撞。用户可根据实际场景修改Z轴方向的偏移量(即“tool_offset={X 0,Y 0,Z -100,A 0,B 0,C 0}”),保证接近过程无碰撞。

移动到抓取点

   ;move to picking waypoint
LIN pick_point Vel=0.3 m/s CPDAT3 Tool[1] Base[0]

机器人以直线移动方式从抓取接近点移动到抓取点。此处pick_point与上文中Xpick_point表示同一位置。

设置DO执行抓取

   ;add object grasping logic here, such as "$OUT[1]=TRUE"
   halt

机器人移动到抓取点后,通过设置DO指令(例如“$OUT[1]=TRUE”),控制末端工具进行抓取。用户需根据实际场景增加设置DO的操作。

halt表示暂停程序的执行。用户如果已添加设置DO的语句,此处可以删除halt语句。

移动到抓取离开点

   ;move to departure waypoint of picking
LIN pick_app Vel=1 m/s CPDAT2 Tool[1] Base[0]

机器人移动到抓取点上方的100mm处,即到达抓取离开点。此处pick_app与上文中Xpick_app表示同一位置。

增加抓取离开点可防止机器人在移动过程中与场景物体(例如料筐)发生碰撞。用户可根据实际场景修改Z轴方向的偏移量(即“tool_offset={X 0,Y 0,Z -100,A 0,B 0,C 0}”),保证离开过程无碰撞。

移动到中间过渡点

   ;move to intermediate waypoint of placing
PTP drop_waypoint CONT Vel=100 % PDAT2 Tool[1] Base[0]

机器人移动至抓取离开点与放置接近点之间的某个过渡点(drop_waypoint)。

  • 添加过渡点可保证机器人平滑移动,同时避免一些不必要的碰撞。用户可根据实际场景添加多个过渡点。

  • 用户需提前示教中间过渡点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。

移动到放置接近点

   ;move to approach waypoint of placing
LIN drop_app Vel=1 m/s CPDAT4 Tool[1] Base[0]

机器人从中间过渡点移动到放置接近点(drop_app)。

  • 增加放置接近点可防止机器人在移动过程中与场景物体(例如料筐)发生碰撞。

  • 用户需提前示教放置接近点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。

移动到放置点

   ;move to placing waypoint
LIN drop Vel=0.3 m/s CPDAT5 Tool[1] Base[0]

机器人从放置接近点移动到放置点(drop)。

  • 放置点应与其他工作站、人员或设备保持安全距离,且不超出机器人的最大伸展范围。

  • 用户需提前示教放置点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。

设置DO执行放置

   ;add object releasing logic here, such as "$OUT[1]=FALSE"
   halt

机器人移动到放置点后,通过设置DO指令(例如“$OUT[1]=FALSE”),控制末端工具进行放置。用户需根据实际场景增加设置DO的操作。

halt表示暂停程序的执行。用户如果已添加设置DO的语句,此处可以删除halt语句。

移动到放置离开点

   ;move to departure waypoint of placing
LIN drop_app Vel=1 m/s CPDAT4 Tool[1] Base[0]

机器人从放置点移动到放置离开点(drop_app)。

  • 增加放置离开点可防止机器人在移动过程中与场景物体(例如料筐)发生碰撞。

  • 用户需提前示教放置离开点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。

移动到Home点

   ;move back to robot home position
PTP HOME Vel=100 % DEFAULT

机器人从放置离开点重新移动到Home点。

用户需提前示教Home点,具体示教方法可参考自动标定中“示教标定起始点”的操作。

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