理解机器人引导定位

　　机器人视觉定位概述

　　现在工业品的生产制造过程中，某些工序都需要进行定位。如自动化生产线中要求对各零件快速、准确安装就是定位。然传统的人工定位存在以下缺点：

　　（1）长时间检测对于工人眼睛易疲劳且容易受情绪影响，定位结果多有误差；

　　（2）每个工人对同种定位的判断标准或有不同，致使定位标准不一致，因此很难保证高质量完成工作；

　　（3）人工定位速度快慢不一，甚至会影响下一道工序的正常工作。

　　机器视觉——就是用机器代替人眼去做定位、测量、扫码等工作，通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分-CMOS-和-CCD-两种）将被抓取的目标物体转换为图像信号，传送给专用图像处理系统，然后根据像素的分布、亮度、颜色等信息，转化成为数字信号；图像系统对这些信号进行各种运算抽取目标特征，再根据判别结果控制现场的设备动作。

　　机器视觉技术的定位功能可自动判断物体位置，并将位置讯息通过相关通讯协议输出。一般定位功能多用于全自动装配与生产，如：自动组装、包装、灌装、自动喷涂等，不过它需要配合自动执行机构（机械手、喷嘴等）。机器视觉定位不但克服了传统人工定位的缺点，相比人工具有如下优点：

　　（1）定位精度高、结果可靠、稳定；

　　（2）定位速度快、可以长时间工作，达到24小时全天运行。

　　视觉定位系统及组成

　　机器人视觉定位系统如图 -1- 所示，在机器人末端安装操作工具（例：喷头）、摄像机，使工件能完全出现在摄像机的图像中。它分为摄像系统和控制系统：

　　1）摄像系统：由智能相机负责视觉图像地采集和算法；

　　2）控制系统：由控制箱来控制机器人末端的实际位置。

　　视觉定位的工作原理

　　定位——简单来讲，即通过图像传感器找到被测零件，确定其位置，输出位置坐标，然后由视觉系统完成工作；

　　引导——可理解为当被测物体的坐标被定位之后，然后根据上一步的定位结果完成下一步动作（如机械手抓取），准确引导机械手抓取物件、产品，又或是进行打孔、拧镙丝等其它生产工序。

　　其原理是使用-CCD-或-CMOS-传感器进行图像采集，然后对采集的图像数据进行处理。首先选取被跟踪物体的局部图像建立模板，在图像中建立坐标系及训练系统寻找与跟踪目标物体。随后，提取和跟踪特征，进行数据地识别、计算，通过逆运动学求解得到机器人各关节位置给定值，最后控制末端执行机构，调整机器人的位、姿。工作流程如图 -2- 所示。