测一下机器人视觉系统的重复精度

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最近有个项目遇到一个小问题,为了验证问题,做了个小测试,获得了一些小数据,借此可以来分析分析机器人和视觉相关的一些东西。

验证了什么问题呢?背景是这样的,客户集成了一套视觉引导机器人定位系统,相机是固定在机器人抓手上的,客户切换新品种,就会发现拍照位置发生了偏移,向 Y 方向偏了 6 mm,于是后面就是协助客户做了拍照位置重复性测试。具体方法是,保持工件不动,让机器人重复 N 次运动到拍照位置拍照,然后记录 N 次视觉检测到的数值,看看数据偏差范围有多大。记录的数据很有趣,所以这也是 LT 想和读者分享的原因。至于为什么会有偏移,文章末尾会说明。

一、测试数据记录

总共记录了39组数据,每组数组包含了X、Y、A 三组数值,为拍到的工件的X Y 平移距离和旋转角度 A。

记录数据太长,只截取一部分:

1. 对 X 数值的图形化显示

2. 对 Y 数值的图形化显示

3. 对 A 数值的图形化显示

二、测试数据分析

视觉输出的数据包含了三部分误差:

  1. 机器人的重复精度
  2. 相机和抓手之间的机械连接误差
  3. 相机视觉处理本身的误差

使用的机器人的重复定位精度查阅产品手册得知为 ±0.05mm,也即位置偏差分布范围为 0.1 mm,测得的 X 数值分布范围为 0.062,测得的 Y 数值的分布范围为 0.088。相机像素为 2592*1944,视野大概200*200,相机视觉处理本身的误差能有多大呢?机器人的重复精度是在正常范围内了吗?

关于开头说的那个案例为什么会有偏移的原因,问题点在于相机固定不牢固,相机与支架之间由于机器人反复运动会发生旋转移动,由于工作距离的原因旋转就被放大了。

三、测试数据下载

延伸阅读

  • 工业机器人定位精度检测
    https://www.zhihu.com/question/52861000/answer/244048164
  • 视觉检测 分辨率,精度,公差
    https://www.keyence.com.cn/landing/gen/vision_salon_03.jsp

2 thoughts on “测一下机器人视觉系统的重复精度

    • 仔细观察发生偏移的图像,是朝一个方向偏移的,再考虑相机固定平面,用手推一推,发现有旷量。

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