第2章 工业机器人视觉

2.1 工业机器人视觉概述

本书所有的视觉功能介绍均基于FANUC R-30iB/R-30iB Mate的控制装置。iRCalibration是对工业机器人系统的启动进行辅助的功能的总称，可利用内置视觉功能（对应工业用CCD相机）对机器人或使用机器人的系统实现简单且高精度的机构校准。使用此功能不仅能有效地简化机器人系统的示教，还能实现高精度的系统检测。iRCalibration 的功能主要包括视觉零点标定、拳头工业机器人视觉零点标定、零点标定恢复、单轴视觉零点标定、全轴视觉零点标定、手腕轴视觉零点标定、视觉TCP（Tool Center Point，工具中心点）设置、视觉坐标系设置、视觉偏移、视觉多组设置（视觉系统）等。

（1）视觉零点标定功能，是使用相机对工业机器人的J2～J5轴进行高精度零点标定的功能。通过提高工业机器人的定位精度，进行TCP设置、离线程序的利用、使用了视觉传感器的工业机器人的动作补偿等，可以获得更加良好的效果。

（2）拳头工业机器人视觉零点标定功能（标准功能），是利用相机来测量在工业机器人的工具尖端安装的专用目标，通过对拳头工业机器人的机构参数的误差进行计算和补偿，来提高拳头工业机器人的定位精度的功能。

（3）零点标定恢复功能（标准功能），是在进行电机和减速机的更换等对零点标定参数产生影响的作业时，恢复已被零点标定的轴的状态的功能。

（4）单轴视觉零点标定功能，是与现有的单轴零点标定或简易零点标定类似的一种功能，是通过视觉测量来恢复已被零点标定的单轴的状态的功能。

（5）全轴视觉零点标定功能（标准功能），是利用相机以及专用的夹具进行与出厂时同等的全轴零点标定的功能。

（6）手腕轴视觉零点标定功能，是利用相机以及专用的夹具进行J4～J6轴零点标定的功能。它在维修作业中更换工业机器人的手腕单元等操作时发挥作用。

（7）视觉TCP设置功能，这是使用相机对工业机器人的工具中心点（TCP）进行自动设置的功能。它可以高精度地进行工具坐标系的设置。

（8）视觉坐标系设置功能，这是对于工件或用来固定工件的夹具上所设的3个基准目标标记（基准点），利用安装在工业机器人上的相机进行测量，自动设置用户坐标系的功能。

（9）视觉偏移功能，利用安装在工业机器人上的相机来观察工件或用来固定工件的夹具上所设的基准标记（基准点），测量工件和夹具的正确位置，并根据所测得的工件和夹具的位置修正工业机器人程序的示教点位置。当工业机器人系统发生变动（如工件和夹具的位置发生变化）或将离线编程系统所创建的工业机器人程序应用到实际工业机器人上时，其能够以简单的操作在短时间内进行程序的示教修正。

（10）视觉多组设置功能，是进行协调控制的两台工业机器人或工业机器人与变位机校准的功能。在一方的工业机器人上安装相机，在另外一方的工业机器人或变位机上设置基准标记，自动测量两台工业机器人或工业机器人与变位机间的相对位置和姿势，高精度地进行协调校准。

视觉零点标定、单轴视觉零点标定、视觉TCP设置、视觉坐标系设置、视觉坐标系偏移、视觉偏移、视觉多组设置的各功能属于可选配的选项。要使用这些功能时，分别需要相关的软件。