视觉系统硬件搭建

视觉系统硬件搭建是将硬件设备(相机和工控机)集成到实际工作环境中,以支持视觉系统的正常运行。

在该阶段,你将需要完成视觉系统硬件的安装与连接,如下图所示。

hardware setup

搭建梅卡曼德视觉系统,你需要依次完成以下流程:开箱检查 → 安装硬件 → 连接网络 → 升级软件(可选) → 确认视觉系统可以正常采集图像

如果项目对抓取精度有较高要求,请在部署时参考专题:抓取精度提升确保应用良好的抓取精度。

开箱检查

  1. 收到相机包装箱后,请确认包装箱完好无破损。

  2. 找到包装箱内的《包装清单》,并参考如下清单检查物品和配件无缺失或损坏。

下图展示了相机包装箱内包含的物品和配件示例,仅供参考,请以实际包装箱内的《包装清单》为准。

getting start package contents
序号 类别 名称 功能

1

工控机及附件

Mech-Mind IPC STD

提供梅卡曼德软件的运行环境

2

工控机配件

工控机配件,例如安装支架,外部WiFi天线,固定螺丝等

3

工控机电源线

接通工控机电源

4

相机及附件

Mech-Eye工业级3D相机

采集图像

5

相机使用说明书

Mech-Eye工业级3D相机使用说明书

6

相机配件包

安装相机

7

项目附件

加密狗

授权软件

8

标定板

标定相机

9

法兰板

连接标定板

10

标配相机DC电源线(20米)

连接相机与导轨电源;可选配更长的相机电源线

11

标配相机网线(20米)

连接相机与工控机;可选配更长的相机网线

12

导轨电源(标配)

接通Mech-Eye工业级3D相机的电源;可选配电源适配器

13

包装清单

列出包装内所有物品和配件

如有物品损坏或缺失,请联系梅卡曼德。

准备其他物料

除了相机包装箱中的物品外,还需自行准备下表所示的物料。

物料 功能

显示器

为工控机提供屏幕

HDMI线

连接工控机与显示器

RJ45网线

连接工控机与机器人控制器

工控机与机器人控制器通常通过RJ45网线直连,工控机与相机通常通过相机网线直连。你还可以使用路由器连接工控机与机器人控制器以及工控机与相机。

安装硬件

如果视觉方案设计阶段确定的相机安装方式为Eye to hand(ETH),请参考安装相机(ETH)进行操作;如果确定的相机安装方式为Eye in hand(EIH),请参考安装相机(EIH)进行操作。

安装相机(ETH)

在ETH安装方式下,相机安装于独立的相机支架上。

请参考Eye to hand安装支架的设计与安装安装相机支架。待相机支架安装稳固后再开始安装相机。

  1. 从相机配件包内找到安装相机的螺钉和扳手。

  2. 使用扳手拧紧两颗螺母,固定相机,如下图所示。

    getting start mount camera bracket
  3. 相机安装完成后,撕掉镜头保护膜。

  4. 使用导轨电源接通相机电源。

    • 连接DC电源线:

      • +V接入24V输出端子的+V中;

      • -V接入24V输出端子的-V中;

      • PE接入220V输入端子PE

    getting start din rail connection
  5. 安装相机网线。

    将相机网线的航插插头的凸起对准ETH网口的豁口插入,然后拧紧紧固螺母。

    getting start power cable connection
  6. 请参考相机线缆敷设规范对相机网线和电源线进行固定、布线和走线。

安装相机(EIH)

在EIH安装方式下,也需使用安装支架将相机安装在机器人末端。

请参考Eye in hand安装支架的设计与安装安装相机支架。待相机支架安装稳固后再开始安装相机。

  1. 从相机配件包内找到安装相机的螺钉和扳手。

  2. 使用扳手拧紧两颗螺母,固定相机,如下图所示。

    getting start mount camera bracket
  3. 相机安装完成后,撕掉镜头保护膜。

  4. 使用导轨电源接通相机电源。

    • 连接DC电源线:

      • +V接入24V输出端子的+V中;

      • -V接入24V输出端子的-V中;

      • PE接入220V输入端子 PE

    getting start din rail connection
  5. 安装相机网线。

    将相机网线的航插插头的凸起对准ETH网口的豁口插入,然后拧紧紧固螺母。

    getting start power cable connection
  6. 请参考相机线缆敷设规范对相机网线和电源线进行固定、布线和走线。

使用安装支架安装工控机

请执行以下步骤,使用两个安装支架将嵌入式设备固定到墙壁或其它平面上。

  1. 翻转此设备。

  2. 将支架两侧的固定螺丝孔与底面上相应的固定螺丝孔对齐。

  3. 将固定螺丝分别插入支架,以此来固定设备和支架。

    ipc std mounting system
  4. 在预定的安装表面上打孔。

  5. 将安装支架两侧的安装孔和预定安装表面所打的孔一一对齐。

  6. 插入并紧固4个固定螺丝,将设备固定到目标安装表面。

  7. 使用HDMI线连接工控机与显示器。

    将HDMI线一端插入显示器的HDMI接口,另一端插入工控机的HDMI接口,如下图所示。

    getting start connect ipc and display
  8. 使用电源适配器接通工控机电源。

    将电源适配器的电源插头插入工控机的电源接口中,将电源适配器的另一端接通电源。

  9. 插入加密狗。

    将加密狗插入工控机的USB口中。

  10. 工控机接通电源后,启动工控机。

    • 如工控机正常启动,电源指示灯应常亮。

    • 如工控机不能启动,请联系梅卡曼德技术支持。

连接网络

在本节中,你将连接工控机与相机,以及工控机与机器人之间的网络。

下文的操作将按照如下IP地址进行网络设置。请根据实际网络环境调整。

设备 IP地址

工控机

连接相机的网口

192.168.100.10

连接机器人控制柜的网口

192.168.200.10

相机

192.168.100.20

机器人

192.168.200.20(机器人已设置)

连接工控机与相机、工控机与机器人控制柜

  1. 将连接相机的网线的另一端插入工控机网口。

    getting start connection ethernet
  2. 用一根两端皆为RJ45接头的网线,将网线一端插入工控机网口,另一端插入机器人控制柜网口中。

设置工控机IP地址

  1. 在工控机中,选择控制面板  网络和Internet  网络和共享中心  更改适配器设置,打开网络连接页面。

  2. 选择连接相机的网口,右键单击选择重命名,然后重命名网口以指示网络连接,例如“To_camera”。

  3. 选择连接相机的网口,右键单击选择属性,进入以太网属性页面。

  4. 选中Internet 协议版本 4(TCP/IPv4)复选框,然后单击属性按钮进入Internet 协议版本4(TCP/IPv4)属性界面。

  5. 选择使用下面的IP地址单选按钮,将IP地址字段设置为“192.168.100.10”,子网掩码设置为“255.255.255.0”,默认网关设置为“192.168.100.1”,然后单击确定按钮。

    getting started set ipc ip
  6. 重复步骤2~5,重命名连接机器人控制柜网口(例如“To_robot”),并设置网口的IP地址。例如,该网口的IP地址为“192.168.200.10”。

    工控机中连接机器人控制柜的网口的IP地址必须与机器人的IP地址在同一网段。

设置相机IP地址

  1. 在工控机桌面,双击 image 图标,运行Mech-Eye Viewer软件。

  2. 在相机列表中选中相机,将鼠标移动至相机信息栏中,出现 image 图标,单击进入配置相机网络服务对话框。

    getting start viewer setting

    如果搜索不到相机或者连接不上相机,请参考相机故障排查解决问题。

  3. 相机区域,选择设置为静态IP单选按钮,设置IP地址类型为“类型 C 192.168.x.x”,IP地址为“192.168.100.20”,子网掩码为“255.255.255.0”,然后单击应用按钮。

    getting start set camera ip

相机的IP地址必须与工控机中连接相机的网口的IP地址在同一网段。

测试网络连通性

  1. 按下快捷键Win + R,进入运行界面。

  2. 打开中输入cmd,并单击确定按钮。

  3. 在命令窗口输入ping XXX.XXX.XX.XX,按下Enter键运行命令。

    将XXX.XXX.XX.XX替换为实际设置的相机或机器人的IP地址。

如果网络连通性正常,应收到如下的回复:

正在 Ping XXX.XXX.XX.XX 具有 32 字节的数据:
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128
来自 XXX.XXX.XX.XX 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=128

确认采集图像的质量

验证工控机与相机和机器人网络连通性,并确认软件都是最新版本后,需要确认视觉系统可以正常采集图像,且图像质量符合要求:

  1. 摆放工件到相机视野中心,确保边缘工件和最高层工件都在相机视野内。

  2. 在工控机桌面,双击 viewer 图标,运行Mech-Eye Viewer软件。

  3. 在相机列表中,选中相机并单击连接按钮。

    getting start viewer connect
  4. 相机连接后,根据实际需求选择参数组。

    从固件版本 2.2.0 开始,V4 相机内置了适用于不同场景或工件的预置参数组。根据实际场景选择对应的参数组后,微调参数值即可获取质量满足要求的数据,简化参数调节的过程。详细信息可参考 预置参数组

    getting start viewer select param group
  5. 选择参数组后,单击单次采集按钮。

    getting start viewer capture once
  6. 确认相机采集图像的质量满足要求。

    • 2D 图:2D图应不过亮或过暗,可看清目标物体的表面特征。

      正常 过曝 欠曝

      normal-2d

      overexposure-2d

      underexposure-2d

    • 深度图和点云:深度图和点云中,目标物体对应的数据应完整。

      点云完整 点云不完整 点云不完整

      normal-3d

      overexposure-3d

      underexposure-3d

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