Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Robot a strojové vidění

Robot a strojové vidění k sobě neodmyslitelně patří. Robot vykonává výrobní operace a systém strojového vidění dodává informace o situaci v pracovním prostoru. Tak zvané smart kamery (inteligentní kamery) jsou pro spolupráci s robotem velmi výhodné. Mají dostatečnou výpočetní kapacitu i potřebné nástroje k tomu, aby vyhodnotily situaci v zorném poli a předaly robotu potřebné informace bez nutnosti dalších výpočtů v řídicím systému. Ke spolupráci s robotem jsou vhodné mj. inteligentní kamery řady Impact od výrobce PPT Vision.
 
Instalace systému strojového vidění na robot vyžaduje splnění tří podmínek:
  • hardwarové připojení systému strojového vidění k robotu,
  • kompatibilita výsledků zpracování obrazu se softwarem robotu,
  • sjednocení systému souřadnic robotu a obrazu.

Připojení systému strojového vidění k robotu

Základním komunikačním prostředkem kamer Impact je rozhraní Ethernet. K většině moderních robotů lze tedy kameru připojit přímo. Jestliže robot rozhraní Ethernet nemá, je určitě vybaven rozhraním některé průmyslové sběrnice. Potom je možné využít doporučené převodníky. Společnost FCC Průmyslové systémy dodává zařízení k propojení průmyslových sběrnic a konverzi protokolů; samotné fyzické připojení kamery Impact k robotu proto nebývá problém.

 

Vhodné nástroje pro zpracování obrazu a jejich kompatibilita se softwarem robotu

Softwarové nástroje pro analýzu obrazu dodávané ke kamerám Impact umožňují velmi flexibilně sestavit potřebná data pro robot.

 
Ke kamerám řady Impact jsou navíc k dispozici softwarové knihovny, které umožňují připojit kameru jako standardizovanou periferii řídicího systému robotů některých výrobců, např. ABB.
 

Sjednocení systému souřadnic robotu a obrazu

Přímý vstup údajů o poloze a vzdálenostech, zjištěných zpracováním obrazu, do řídicího systému robotu vyžaduje, aby byl systém souřadnic, ve kterém jsou tyto údaje předávány, identický se systémem souřadnic, který používá robot. V podstatě nikdy však není možné orientovat kameru tak, aby její souřadnice byly se souřadnicemi robotu totožné. Obraz je natočen, zkreslen perspektivou, mohou se uplatnit i chyby objektivu, snímacího čipu kamery a další rušivé vlivy. Sjednocení systému souřadnic spočívá v transformaci souřadnic pohledu kamery na souřadnice robotu. Současně se kalibruje měření vzdáleností. Kamery Impact mají funkci transformace souřadnic ve svém firmwaru, a není nutné zatěžovat řídicí systém robotu žádnými pomocnými výpočty. Koeficienty pro transformační rovnice se získávají kalibrací přímo v reálném prostředí. Kalibrace je součástí vývojového systému Impact a spočívá v sejmutí speciálního kalibračního obrazce umístěného v pracovním prostoru robotu. Transformační i kalibrační koeficienty jsou vypočteny zcela automaticky a po skončené kalibraci jsou všechny pozice, vzdálenosti a úhly přepočteny transformačními rovnicemi do „reálných“ souřadnic, které používá robot.

 

Inspekční úlohy

Velmi časté je i jiné spojení robotu s inteligentní kamerou: sám robot je v něm součástí systému strojového vidění. Nejčastěji se využívá k tomu, aby dopravil kameru na místo inspekce. Tento způsob je obvyklý při detailní inspekci částí velkého celku nebo když je třeba získat několik pohledů na zkoumaný předmět. Přemísťování kamery robotem před zkoumané detaily je z hlediska nákladů většinou výhodnější než použití několika kamer. Spolu s přemístěním kamery se musí změnit i osvětlení a hlavně inspekční program. Také na tento režim jsou kamery Impact připraveny. Do jejich paměti lze uložit několik programů a spouštět je podle potřeby.

 

Inteligentní kamery na veletrhu Amper

Ve stánku společnosti FCC Průmyslové systémy na veletrhu Amper 2009 si zájemci mohou prohlédnout spolupráci robotu firmy Reis Robotic a kamery Impact od PPT Vision (obr. 1) při inspekci montáže televizoru s LCD. Využívá možnosti inteligentní kamery Impact, která sama řídí celý kontrolní proces (bez jakéhokoliv dalšího PLC nebo jiného řídicího systému). Inspekční program v kameře posílá robotu příkazy k přesunu nad zkoumané části televizoru, kamera je snímkuje a snímky vyhodnocuje. Výsledek inspekce je odeslán po síti LAN nadřazenému systému.

 
Kromě veletrhu Amper se zájemci mohou o možnostech strojového vidění informovat v kterékoliv kanceláři společnosti FCC Průmyslové systémy.
(FCC Průmyslové systémy)
 
Obr. 1. Spolupráce kamer Impact s robotem Reis bude součástí expozice společnosti FCC Průmyslové systémy na veletrhu Amper 2009