鏡頭畸變是光學透鏡固有的透視失真,這是透鏡的固有特性,無法消除,只能改善。這種失真對于照片的視覺成像質(zhì)量是非常不利的,鏡頭畸變導致實際圖像的特征點位置發(fā)生偏差,在高精度的視覺引導項目中,必須準確校正鏡頭的畸變。
鏡頭畸變校正技術比較成熟,但是在實際項目應用中比較復雜,一個非常突出的問題是由于機構安裝空間、光源照射方式等限制,不能獲取完整的標定板的圖像,這個給標定工作帶來了極大的挑戰(zhàn)。
針對這個問題,MicroMatch智能相機采用自定義的標定板,魯棒性更高的標定算法,在標定板不完整,部分被遮擋,甚至標定板內(nèi)部部分區(qū)域被遮擋的情況下,都能準確完成鏡頭畸變標定。
標定板部分被遮擋的情況下完成畸變標定
三、機器人旋轉(zhuǎn)補償技術
在實際機器人引導項目中,機械手上都需要根據(jù)抓取的產(chǎn)品定制不同的“夾具”,這就給高精度的機器人引導項目帶來了一個非常大的問題,就是夾具的中心和機械手的旋轉(zhuǎn)中心存在偏差。這個偏差直接導致在很多涉及到旋轉(zhuǎn)的項目上精度下降很多,而校正這個偏差非常復雜。
部分國外的機器人控制系統(tǒng)都支持旋轉(zhuǎn)中心補償技術,但是這個補償只能通過目視完成,“目視”矯正方式將嚴重降低系統(tǒng)精度,只能在一定程度上減小這個因素帶來造成的影響,但是無法保證精度。況且絕大多數(shù)國產(chǎn)的機器人系統(tǒng)都不具備這個功能,對于機器人旋轉(zhuǎn)的補償只能有配套的視覺系統(tǒng)來解決。
上圖中,十字線是夾具的中心,紅色點是機械手旋轉(zhuǎn)軸中心,從圖上可以看出,一旦工件角度發(fā)生旋轉(zhuǎn),夾具的中心就發(fā)生變化,變化的大小直接和旋轉(zhuǎn)的角度相關。不幸的是,這個紅色的旋轉(zhuǎn)中心到底在“什么地方”,沒辦法簡單測量。
針對這個問題,MicroMatch專門開發(fā)了機械手控制模塊,根據(jù)實際項目的工作模式,按照先拍照再抓取,還是先抓取再拍照的不同,按照操作步驟執(zhí)行,系統(tǒng)自動完成這兩個中心偏差的補償。
四、多邏輯多目標管理技術
在很多機器人引導項目中,機器人需要涉及到多邏輯和多目標的控制。一個機械手需要抓取不同的產(chǎn)品,然后放到不同的目標位置去,如下圖說明的情況。
由于目標托盤有多個點位,需要根據(jù)產(chǎn)品的類型,和需要的目標位置按順序放置,目標位置管理比較復雜,這部分工作可以由機器人管理,但是機器人程序的維護和修改都比較麻煩,如果進一步,目標托盤的位置也不是固定的,如下圖的情況
對于這個需求,通常的控制邏輯是: