发那科行业应用 | 简述拳头机器人视觉线跟踪系统

在物流搬运行业，拳头机器人由于其独特的并联结构，常用于高速整列、装箱等场合。其中，拳头机器人的视觉线跟踪技术正得到广泛的应用，如下图所示：

一个典型的视觉线跟踪系统通常由以下硬件组成：

• 机器人控制柜
  

• 机器人
  

• 线跟踪板（安装在机器人控制柜内）
  

• 滚道线或皮带线
  

• 传感器（作为触发传感器，用于辅助相机拍照）
  

• 相机
  

• 相机镜头
  

• 相机电缆
  

• 视觉光源
  

• 编码器
  

• 编码器线缆
  

• 脉冲多路复用器，即Pulse multiplexer 。当需要用到多台机器人，并且机器人相互之

• 间不是通过以太网传递脉冲数据时，需要使用。
  

• 以太网通讯电缆
  

• 以太网集线器

下图为一个典型的视觉线跟踪系统示意图：

在实际应用过程中，须考虑视觉线跟踪系统精度的要求。一般来说，其精度受如下诸多因素的影响。

1. 编码器。编码器型号、安装方式将会影响系统跟踪的精度。通常来说，编码器安装有两种方式：编码器接触皮带线安装，编码器连接驱动或从动轴安装。相比较而言，编码器接触皮带线安装的方式较好，如下图所示：

2. 传送带。传送带的速度以及其运行的稳定性将会影响系统跟踪的精度。通常来说，传送带运行的速度越低，机器人跟踪精度以及视觉识别精度越高。因此，通过增加产品在传送带上的分布密度，可降低传送带的运行速度，从而达到提高精度的目的。

3. 视觉光源。光源的型号、安装的位置以及照射的角度将会影响视觉识别精度，从而影响系统跟踪精度。总的来说，对视觉光源的要求是：在保证准确识别的前提下，提供持续充足的光源以降低曝光时间，提高视觉识别精度。理论曝光时间可通过如下公式计算，再根据实际情况调整：

E≦⊿／V

其中，E为曝光时间，⊿为精度要求，V为传送带速度。

4. 其它因素。这些因素将会在一定程度上影响系统精度，因此在应用过程中，应尽量提高其准确性。

• 机器人TCP的创建
  

• 跟踪坐标，示教参考位置创建
  

• 触发传感器灵敏度
  

• 机器人之间通讯流畅
  ……

视觉线跟踪技术可以在不停止系统皮带线流动的前提下，对产品的位置进行定位、识别。此技术的应用不仅提高系统运行的效率，还极大地降低系统设计的难度。在可预见的未来，该技术将会更为普遍地应用于各种场合中，成为物流搬运行业的趋势。

（发那科机器人 ）

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